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2014 年度 実績報告書

沈み込みプレート境界のレオロジー:東北地方太平洋沖地震の発生機構の解明に向けて

研究課題

研究課題/領域番号 12J07181
研究機関広島大学

研究代表者

澤井 みち代  広島大学, 理学研究科, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
キーワードスロー地震 / 東北地方太平洋沖地震 / 摩擦特性
研究実績の概要

東北日本では深さ20 km 以下の浅い領域でスロー地震が起こっており(例えばIto et al., 2013),その震源が東北地方太平洋沖地震(以下,東北地震)の巨大すべり域をはじめ,地震発生域と一部重なることから,海溝型巨大地震との関係も含め注目されている.そこで本年度は,浅部プレート境界断層の性質を理解するため,プレート境界物質が沈み込み,徐々に温度が上昇していくに従って,摩擦特性がどのように変化するのかを検証した.試料には,東北地震直後に東北沖で採取された堆積物を用い,実験にはオランダ・ユトレヒト大学設置の回転式剪断試験機を使用した.有効圧50 MPa,間隙水圧50 MPa,温度20-200℃,すべり速度0.3-100 micron/s の条件で,断層すべりの安定性を示すパラメータ(a-b)の温度・すべり速度依存性を調べた結果,浅部プレート境界の温度条件(20-50℃)では,すべり速度が上昇するにつれて(a-b)が負から正へと増えていくことがわかった.低温条件下で速度が上がるにつれ安定的な挙動を示そうとするこの傾向は,断層すべりが徐々に速度を増しながら伝播する際のバリアになり,それがスロー地震の発生域の上限になりうる可能性を示唆する.スロー地震は,(a-b)が非常に0に近い負の領域で起こると考えられている.実験の結果,50-100℃の温度条件で(a-b)が0に近い負の値をとることが明らかになり,150℃以上では安定的な挙動(a-b>0)を示した.東北沖沈み込み帯の温度構造から,スロー地震の下限は約100-150℃だと推測され,本実験結果はこの観測結果とよい一致を示している.
以上の結果を,本研究課題1-2年目の成果と合わせて学位論文としてまとめるとともに,地震モデリングの専門家と連携して本研究結果をモデリングに組み込む試みを始めるなど,新たな研究へと発展を遂げている.

現在までの達成度 (段落)

26年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

26年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2014

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (2件)

  • [雑誌論文] Frictional properties of incoming pelagic sediments at the Japan Trench: implications for large slip at a shallow plate boundary during the 2011 Tohoku earthquake2014

    • 著者名/発表者名
      Michiyo Sawai, Takehiro Hirose and Jun Kameda
    • 雑誌名

      Earth, Planets and Space

      巻: 66(1) ページ: 1-8

    • DOI

      10.1186/1880-5981-66-65

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Depth Limits of Slow Slip Events at the Japan Trench: Insights from Friction Experiments under In-Situ Conditions2014

    • 著者名/発表者名
      Michiyo Sawai, Andre Niemeijer, Takehiro Hirose and Christopher Spiers
    • 学会等名
      American Geophysical Union, Fall Annual Meeting
    • 発表場所
      サンフランシスコ、アメリカ
    • 年月日
      2014-12-15 – 2014-12-19
  • [学会発表] Frictional properties of glaucophane schist under hypocentral depth conditions2014

    • 著者名/発表者名
      Michiyo Sawai, Andre Niemeijer, Oliver Plumper, Takehiro Hirose and Christopher Spiers
    • 学会等名
      Asia Oceania Geosciences Society, 11th Annual Meeting
    • 発表場所
      札幌、北海道
    • 年月日
      2014-07-28 – 2014-08-01

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公開日: 2016-06-01  

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