국토지리원은 이번 대지진의 진원에서 북서부에 위치한 미야기현 오지카반도가 동쪽으로 5.3m 이동했으며 동시에 1.2m 침몰했다고 분석했다. 이는 교토대의 미야자키 교수가 분석한 5.2m 이동과 1.1m 침몰보다 폭이 더 큰 것으로 일본 역사상 최대의 지각 변동이다.
지리원은 또 대지진이 일어난 뒤에도 일본 동북부와 관동지방에 걸쳐 대규모로 지각변동이 발생하고 있다고 밝혔다. 대지진이 일어난 지 1주일 동안 이와테현 야마다마치는 동쪽으로 약25cm 이동했으며 지바현도 동쪽으로 약17cm 이동했다.
국토지리원은 대지진의 진원과 가까운 곳의 정전 등으로 자세한 관측결과를 수집하지 못한 상태에서 마야기현 미나미산루마치가 동쪽으로 4.4m 이동하고 0.75m 침몰한 것이 가장 큰 지각변동이었다고 발표했었다.
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