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【研究成果】日本列島直下に沈み込むプレート内の水の挙動がスロー地震発生に関係 - 南海トラフでのスロー地震のメカニズムの理解へ道筋 -

本研究成果のポイント

  • 日本列島直下に沈み込むプレート内部での水の通りやすい方向を力の概念で検討
  • プレート内部での水の通りやすい方向と沈み込むプレートから放出される水の量との関係を解明
  • スロー地震の発生が陸側と海側のプレートの境界付近に蓄積される水の量に関係

概要

国立研究開発法人 産業技術総合研究所 活断層・火山研究部門地質変動研究グループ 大坪 誠 主任研究員、地質情報研究部門地球物理研究グループ 宮川 歩夢 主任研究員、国立大学法人 広島大学大学院理学研究科 片山 郁夫 教授、国立研究開発法人 海洋研究開発機構 高知コア研究所 岡崎 啓史 研究員は、日本列島直下に沈み込むフィリピン海プレート(*1)内に作用する力を解析しました。

結果として、深さ約30~70kmの位置にあるフィリピン海プレート内に作用する力の向きに場所によってばらつきがあることから、沈み込むプレート内部の水の流れやすさに空間的な違いがあることを見いだしました。

プレート内部の水の流れやすさは、沈み込むプレ-トから放出される水の量とプレート境界付近での水の溜まり方に大きく影響し、この付近での地震の起こりやすさにも影響すると考えられます。プレート境界付近に大量の水が存在すると、地下の岩石の破壊に達するまでの摩擦が大きく下がり、数多くの微小な亀裂の連鎖的な破壊、いわゆる、ゆっくり地震(スロー地震)(*2)を発生させる可能性があります。

そこで、南海トラフ(*3)におけるスロー地震の分布と本研究で明らかにした水の流れやすさの分布の比較から、南海トラフでプレート境界に供給される水の量の違いがスロー地震発生に関係することが分かりました。今回の結果は、早急な解明が求められている日本列島直下で発生するスロー地震の発生メカニズムの理解への道筋を示すものといえます。

この成果は、Scientific Reportsにオンライン版で公開されました。

用語説明

(*1) プレート
地球の表面を覆う、十数枚の厚さ30~100kmほどの岩盤のことで、地殻とマントルの最上部を合わせたもの。

(*2) スロー地震
普通の地震による断層のすべり(スリップ)よりもはるかに遅い速度で発生するすべり現象のこと。サイレント地震や、ゆっくり地震とも呼ばれている。数日から数週間、長くは数か月かけてゆっくり起こる。スロー地震には、低周波地震(低周波微動)、超低周波地震、短期的スロースリップ、長期的スロースリップがある。

(*3) 南海トラフ
本州から四国の南の、遠州灘の沖合から日向灘の沖合に延びる細長い深い溝(トラフ)のこと。水深が4000mにもなる。ここでは日本列島の下にフィリピン海プレートが沈み込んでいる。

スロー地震が発生する場所での沈み込むプレート内の水の流れやすい方向(青色矢印)と地震発生時に岩石にかかる力の向きと岩石中の水の流れやすさの関係を示す図
灰色矢印は、応力の三つの主応力の向きを示し、矢印の大きい方から、最大、中間、最小となる。

論文情報

  • 掲載雑誌: Scientific Reports (volume 9)
  • 論文題目: An inhomogeneous across-slab conduit controlled by intraslab stress heterogeneity in the Nankai subduction zone
  • 著者: Makoto Otsubo, Ayumu Miyakawa, Ikuo Katayama & Keishi Okazaki 
【お問い合わせ先】

国立研究開発法人 産業技術総合研究所
活断層・火山研究部門 地質変動研究グループ
主任研究員 大坪 誠
TEL: 029-849-1098
E-mail: otsubo-m*aist.go.jp (注: *は半角@に置き換えてください)

国立研究開発法人 産業技術総合研究所
活断層・火山研究部門 地質変動研究グループ
研究グループ長 塚本 斉
TEL: 029-861-3944
E-mail: tsukamoto-h*aist.go.jp (注: *は半角@に置き換えてください)

広島大学大学院理学研究科
教授 片山 郁夫
TEL: 082-424-7468
E-mail: katayama*hiroshima-u.ac.jp (注: *は半角@に置き換えてください)

国立研究開発法人 海洋研究開発機構
高知コア研究所
研究員 岡崎 啓史
TEL: 088-878-2244
E-mail: okazakik*jamstec.go.jp (注: *は半角@に置き換えてください)


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