東京湾で１２日早朝に発生した地震は、海底下を沈み込んでいる厚さ約５０キロのフィリピン海プレート（岩板）の内部で起きたとみられる。気象庁によると、東京都調布市で最大の揺れを観測したのは、地盤の弱さなど局所的な原因が影響した可能性があるという。
東京湾や関東地方の地下では、南の沖合に延びる相模トラフ（浅い海溝）からフィリピン海プレートが北西方向に沈み込んでいる。今回の地震は、この沈む込むプレート内部が北西－南東方向に引っ張られて壊れたことが原因とみられる。
震度４以上の強い揺れは、震源の西側の東京都内で主に観測された。気象庁の長谷川洋平地震津波監視課長は「西側ではフィリピン海プレートの深さが東側よりも浅いため、より地震動が伝わったと考えるとつじつまが合う」と話した。
政府の地震調査委員会は、南関東でマグニチュード（Ｍ）７級の首都直下地震が３０年以内に７０％の高い確率で起きると予測している。気象庁は「将来の予測は難しいが、今回の地震が首都直下地震を直接誘発するとは考えにくい」としている。
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