日本近海断层附近海床上的测量仪器在实测数据中发现3·11大地震引发的海床抬升超过了3米。板块位移超过了20米。此次测量显示的位移程度超出原先理论估算的两倍。
　　美国加州理工学院的马克·西蒙斯(Mark Simons)教授和他的团队一直致力于通过对大量数据的分析，了解地震发生当天地球内部究竟发生了何种地质学变化。
　　3·11东北大地震的震源位于日本海沟，这是一个版块交会点。在这里，密度较大的太平洋板块向上覆的亚欧板块俯冲。
　　不过万幸的是这次地震的震中位于日本外海，距离最近的宫城县仙台市也有近130公里，但这次地震的震源很浅，仅有32公里，因此仍然造成了巨大的破坏。
　　设在陆地上的GPS基站测量到日本本岛在地震中向东南方向出现了位移，这些数据随后也被用来对日本外海海底的位移情况进行估算。
　　但日本海上保安厅的工作人员最后成功地获取了更多的直接测量数据，他们测定了设在海底的5个测量站的位置数据。其中一个测量站几乎恰好位于震中位置。
　　佐藤博士解释说：“海底测量设备就像是声波镜子。我们首先通过GPS技术测定调查船的位置，随后在测量船上向海底测量站发送声波，以便测定其位置。重复这一过程，我们便能得到地震前后海底基站的位移数据。”
　　这些设备在10年前便已经安装，但是有关它们精确位置信息的数据是直到去年9月份才获取的。今年3月底4月初，海上保安厅派出调查船，以便获得震后的精确位置信息进行对比。
　　对比的结果显示日本附近海床向东南方向出现了5~24米的水平位移，垂直方向的位移值约为-0.8米~3米。记录到24米的位移值的测量站名为MYGI，可以在附图中看到。
　　佐藤博士表示：“测量结果显示在断层线附近出现了大规模的板块移动，这导致了惊人的海啸。不过光凭这些数据还不足以解释此次海啸的规模，但这些数据确实可以为我们在构建事件模型时提供很好的限制性依据。”
　　这场地震的规模和位置都让很多科学家们吃惊不已。在此之前，学界普遍认为，宫城县附近的断层不会发生大地震，因为这里常年发生7级左右的地震，释放了大量的地质应力。但西蒙斯教授的团队根据大量数据构建的模型显示，先前的看法可能是非常有问题的。
　　到目前为止，科学家们仍然搞不清楚为什么宫城县附近的这一断层带竟然会累积这么强大的应力。有一种观点，认为可能是太平洋板块在向亚欧板块下方俯冲时，被一些海底火山卡住了，这样就导致了应力的急剧增加。