此外，在地質學家看來，大地震的發生還與地殼的年齡有關。俯衝帶中年輕的海洋地殼向地幔俯衝，才可能造成巨大的地震。年老的地殼俯衝的過程比較穩定，只會造成一系列小規模的地震。現在的問題是，日本東北部的海洋地殼已經有1.4億年的歷史，已經算得上是相當老了。
據《自然》雜誌報道，2004年的蘇門答臘地震就引起了關於海洋地殼年齡假說的疑問。因為從那裡的地殼的年齡來看，也不可能發生那樣規模的地震。 “我們地震學，以人類的歷史來看，還是很短的。整個現代地震學也就是一百年的歷史，有比較好的現代觀測的歷史大概是50年。”宋曉東說。21世紀已經發生的大地震正在向地震學家提出更多的問題。
近期的測量結果確實顯示出仙台地區由於板塊運動而發生擠壓，從變形的情況看，太平洋板塊卡在了那裡，而沒有順暢地滑入日本下方。這種擠壓所造成的應力只有通過地震來釋放。由於應力積累得非常快，過去的一系列小地震無法完全釋放它，於是出現了3月11日的大地震。美國加州理工學院的地球物理學家托馬斯.西頓(Thomas Heaton)認為，即使這次9.0級地震，也不見得就釋放出了所有應力，“9級大地震之後這裡會發生什麼仍然是個謎”。
有地震學家擔心，如果仙台附近能夠發生這麼大的地震，那麼世界上其他擁有相似年老海洋地殼的區域便也有可能。
2010年的智利地震後，一組地震學家在地震發生的區域建立了150個測震台站和30個GPS站點，監測大地震之後的斷層活動情況。他們發現，在過去的一年里，斷層又錯動了兩到三米。研究人員現在希望通過這樣的研究能夠搞清楚這些緩慢的運動究竟是如何促成智利和日本那樣的大地震的。
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