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Progress in Earth and Planetary Science

日本語Abstract

Review

Solid earth sciences

202301202301

日本海溝におけるスロー地震に関する総説

西川友章, 井出 哲, 西村卓也

A review on slow earthquakes in the Japan Trench

Tomoaki Nishikawa, Satoshi Ide, Takuya Nishimura

Japan Trench ,Slow earthquake, Tectonic tremor, Very-low-frequency earthquake, Slow slip event, Megathrust earthquake, Tohoku-Oki earthquake, Subduction zone, Crustal structure, Geological environment

日本海溝および南海トラフにおけるスロー地震とファスト地震(通常の地震)の分布。青色がスロー地震の発生域を、赤色がファスト地震の発生域を示す。

スロー地震は、ゆっくりとした間欠的な断層滑り現象であり、通常の地震(速い地震)と並んで、プレート境界変形プロセスの基本的な構成要素である。2011年3月11日、東北地方太平洋沖地震(以下、東北沖地震)が発生した沈み込み帯、日本海溝では、最近の地震・測地観測により、詳細なスロー地震活動が明らかとなった。本論文では、日本海溝沿いのスロー地震に関する観測、実験、シミュレーション研究とその歴史をレビューする。我々は、スロー地震(テクトニック微動、超低周波地震、スロースリップイベントなど)と、スロー地震に関連する断層滑り現象(小繰り返し地震、群発地震、プレート境界大地震の前震など)の観測結果を総合し、日本海溝沿いの統合的なスロー地震分布図を提示する。スロー地震と海溝型巨大地震は空間的に相補的に分布し、スロー地震はその周辺で速い地震を誘発することがある。プレート境界面の走行方向約200kmに及ぶ地震学的スロー地震(テクトニック微動及び超低周波地震)の空白域は、日本海溝中央部の巨大なプレート間固着域に対応する。東北沖地震はこの固着域を破壊したが、その破壊は日本海溝の北部と南部のスロー地震発生域には深く伝播することなく停止した。スロー地震は、日本海溝における巨大地震の破壊開始と停止の両方に関与している。次に、我々は、スロー地震分布と日本海溝の地殻構造(プレート境界の堆積物ユニット、沈み込む海山、プチスポット火山、ホルスト・グラーベン構造、残差重力、地震波速度構造、プレート境界反射強度など)を比較した。さらに、スロー地震発生域の地質環境(水の供給源、温度-圧力条件、変成作用など)について述べる。我々の統合的なスロー地震分布図により、東北沖地震の発生過程におけるスロー地震の役割を包括的に議論することが可能となった。また、スロー地震分布と地殻構造・地質環境の対応は、日本海溝におけるスロー地震発生メカニズムに関する洞察をもたらし、高圧な流体が複雑なスロー地震分布を理解するための鍵であることを示唆する。さらに、我々は、スロー地震活動を詳細にモニタリングすることで、日本海溝におけるプレート間地震活動の予測を改善し得ると提案する。

日本語原稿執筆者:西川友章(京都大学防災研究所)
(敬称略)