진원은 북위 38.0도, 동경 143.5도, 깊이는 34㎞로 추정됐다. 일본 기상청은 애초 지진의 규모를 7.1, 진원의 깊이는 10㎞로 추정된다고 밝혔다가 나중에 수정했다.
이날 지진으로 이와테(岩手)현 내륙 북부와 미야기현 북부에서 진도 4, 후쿠시마(福島)·도치기현 등지에서 진도 3이 각각 관측됐고, 도쿄 도심 고층빌딩에서도 1분 정도 진동이 느껴졌다. 또 홋카이도(北海道)와 오사카(大阪)시에서도 진도 1이 관측됐다.
지진 규모가 7.0을 넘었는데도 육상의 최고 진도가 4에 그친 것은 진원이 해변에서 180㎞ 떨어졌기 때문으로 보인다.
7분 후인 오전 10시4분께에는 규모 5.0의 여진이 일어났다. 진원은 북위 37.9도, 동경 143.2도였고, 깊이는 역시 10㎞로 추정됐다.
일본 기상청은 오전 10시께 이와테·미야기·후쿠시마현 연안에 쓰나미주의보를 발령했다가 오전 11시45분에 모두 해제했다. 해당 지역 일부 지방자치단체도 한때 연안 지역 주민들에게 피난을 권했다가 해제했다.
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