令和３年度建築研究所講演会

スラブ内地震、海溝型巨大地震とスロー地震
国際地震工学センター
主任研究員 北 佐枝子

国立研究開発法人 建築研究所

Building Research Institute 1発表タイトル：スラブ内地震、海溝型巨大地震とスロー地震

令和３年度建築研究所講演会

目次※理学的基礎研究

Ⅰ はじめにⅠ-１）スロー地震、スラブ内地震と海溝型巨大地震について
Ⅰ-２）スロー地震とスラブ内地震との連動
Ⅱ スラブ内地震、海溝型巨大地震とスロー地震* -紀伊半島での例Ⅱ-１）解析データと解析領域
Ⅱ-２）スラブ内地震解析から見えてくるもの
Ⅱ-２-１）成果のまとめ
Ⅱ-２-２）スロー地震前後での地震活動の変化
Ⅱ-２-３）スロー地震前後での応力場の変化
Ⅱ-２-４）プレート境界の固着の時間変化
Ⅱ-３）プレート境界地震解析から見えてくるもの
Ⅱ-３-１）相似地震とスロー地震
Ⅱ-３-２）小さなスロー地震の発見
Ⅲ まとめ*Kita et al. [2021, Nature Communications]での公表内容
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Ⅰはじめに

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発表タイトル：スラブ内地震、海溝型巨大地震とスロー地震

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Ⅰ -１）スロー地震、スラブ内地震と海溝型巨大地震について
内陸地震

海溝型巨大地震（南海トラフ地震）(1995年兵庫県南部地震)（プレート境界地震）

アウターライズ地震
陸プレート(北米プレート)

ふつうの地震・内陸地震
・海溝型地震・アウターライズ
・スラブ内地震

瞬間的

海洋性プレート

スロー地震（ゆっくりすべり ）スラブ内地震スロー地震（ゆっくりすべり）-継続時間：瞬間的〜数年-すべり量・応力降下量：小図 日本列島で発生する地震のタイプ（西日本）
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Ⅰ-２）スロー地震とスラブ内地震との連動

スロー地震（ゆっくりすべり） ＝ 海溝型巨大地震の準備過程の1つ
連動
詳細な関係メカニズ
ムは不明(Han et al. 2014;
Warren-Smith et al.
2019)

陸プレート

海洋性プレート（スラブ内）

スラブ内地震→【研究目的】 スラブ内地震を使い、スロー地震や海溝型巨大地震の準備過程をモニタリングする可能性を探る
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Ⅱ スラブ内地震、海溝型巨大地震とスロー地震-紀伊半島での例Ⅱ-1）解析データと解析領域*Kita et al. [2021, Nature Communications]
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Ⅱ-1）解析データと解析領域• ●データ（2002年-2019年）：-震源カタログ（気象庁）-メカニズム解，深部低周波微動（防災科研）-プレート境界の深さ（京都大学防災研）•• ●紀伊半島：２タイプのスロー地震の同時発生（ETS）-深部低周波微動 Episodic Tremor （継続時間：数分）-スロースリップ
Slow slip （継続時間：数日）↑深部低周波微動（黒点）スラブ内地震（赤点）
スロースリップ（赤領域）

距離(km)●地震発生の時空間分布（紀伊半島）

ETS周期：６ヶ月

A○・・・
深部低周波微動B

スロースリップCD
国立研究開発法人 建築研究所○， ○ ・・・
スラブ内地震（ETSの前と後
M>2.0）

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Ⅱ スラブ内地震、海溝型巨大地震とスロー地震-紀伊半島での例Ⅱ-２）スラブ内地震解析から見えてくるもの
Ⅱ-２-１）成果のまとめ
Ⅱ-２-２）スロー地震前後での地震活動の変化
Ⅱ-２-３）スロー地震前後での応力場の変化
Ⅱ-２-４）プレート境界の固着の時間変化

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Ⅱ-２-１）成果のまとめ-スラブ内地震とスロー地震の連動の原因は？スラブ内の地震活動
スロー地震（ゆっくりすべり ）前の 地震発生数・・・の時間変化（次頁）
b値
古いプレート境界の化石（Melange）
スロー地震発生域

海溝型巨大地震の滑り域(Ujiie 2019, Nature) 応力場解析（本研究）

石英脈のピーク

類似
注水実験でのb値・地震発生数の特徴（Bachmann et al. 2012）
地下構造（地震波速度・減衰構造）（Kita and Matsubara 2014
Audet and Burgmann 2009）検出（内陸地震の誘発？）

Melange

地殻流体の動き（スラブ内 ⇨プレート境界）

陸プレート（内陸地震発生領域）＋プレート境界（海溝型巨大地震震源域）（スロー地震発生域）

地殻流体の証拠

国立研究開発法人 建築研究所（流体）（小さなゆっくりすべり）

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Ⅱ-２-２）スロー地震（ETS）発生前後での地震活動の変化*17年分の観測データを使用

ETS発生時
スラブ内地震スロー地震（ETS）発生時からの時間（月）・スロー地震（ETS）発生前：
スラブ内地震発生数の上昇，b値のピーク＝

地殻流体の動き（スラブ内 ⇨ プレート境界）（スロー地震発生域）∴ スイスでの誘発地震（注水実験）での結果（Bachmann et al. 2012）
国立研究開発法人 建築研究所に類似

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Ⅱ-２-３）スロー地震（ETS）発生前後での応力場の変化*＊下半球投影で表現
プレート境界の向き

最大主応力軸変化量（Δ 𝜎𝜎1）

F→12°

遷移域
発生前

E後

発生前

後変化量（Δ 𝜎𝜎1）

→5°

遷移域

スロー地震（ETS）発生域
図 ETS前後でのスラブ内での応力軸の変化
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南海トラフ地震
想定震源域

スロー地震（ETS）
発生域

・スロー地震（ETS）発生前後でスラブ内の応力軸の変化の空間変化を発見
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Ⅱ‐２‐４）プレート境界での固着の時間変化*スラブ内の応力変化に基づく

スロー地震（ETS,周期6ヶ月）の発生

ETS
発生域

遷移域

ETS
発生域

【スロー地震（ETS）発生前2〜0ヶ月】

遷移域【スロー地震（ETS）発生後0〜2ヶ月】（元に戻す機構は？）→次頁
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Ⅱ‐２‐４）プレート境界での固着の時間変化*スラブ内の応力変化に基づく*M6程度

小さなスロー地震が遅れて発生

スロー地震（ETS）の発生

ETS
発生域

遷移域

【スロー地震（ETS）発生前】

ETS
発生域

遷移域

【スロー地震（ETS）発生後】*プレート境界での微小地震活動（相似地震解析）より検出（次頁以降）

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Ⅱ スラブ内地震、海溝型巨大地震とスロー地震-紀伊半島での例Ⅱ-３）プレート境界地震解析から見えてくるもの
Ⅱ-３-１）相似地震とスロー地震
Ⅱ-３-２）小さなスロー地震の発見

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Ⅱ-３-１）相似地震とスロー地震
Uchida [2019]•

相似地震 ： 小さなスロー地震のインディケータ

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Ⅱ-３-２）遷移域での小さなスロー地震の発見• 相似地震と思われる
地震活動（本研究）• 相似地震 (Igarashi 2020)
ETS
発生時「小さなスロー地震」
新たに見つかる

1.5ヶ月後（14年分のデータ）

流体の動きが原因？
南海トラフ地震
想定震源域

ETS
発生域

遷移域(深さ20-30km)（小さなスロー地震）

スロー地震（ETS）発生時からの時間（月）→スロー地震(ETS)の後，遷移域にて小さなスロー地震が遅れて発生（深さ30-40km）

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令和３年度建築研究所講演会

Ⅱ-３-２）遷移域での小さなスロー地震の発見• 相似地震と思われる
地震活動（本研究）• 相似地震 (Igarashi 2020)
ETS
発生時「小さなスロー地震」
新たに見つかる

1.5ヶ月後（14年分のデータ）

流体の動きが原因？
南海トラフ地震
想定震源域

ETS
発生域
（深さ30-40km）

遷移域(深さ20-30km)（小さなスロー地震）

スロー地震（ETS）発生時からの時間（月）→スロー地震(ETS)の後，遷移域にて小さなスロー地震が遅れて発生→（本研究）想定震源域の応力蓄積機構を見出した可能性

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令和３年度建築研究所講演会（付録） 日本のスロー地震研究の展望＊大型科研費・学術変革領域（A）「Slow-to-Fast地震学」が始動
スロー地震＆ファスト地震（海溝型巨大地震）・理学諸分野のみならず、光計測技術、スパコン、AI分野、南紀熊野ジオパークの研究者も参画。
※発表者(北)：A02班及びダイバーシティ推進担当として参画

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令和３年度建築研究所講演会

Ⅲ まとめ

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令和３年度建築研究所講演会

Ⅲ まとめ
スラブ内

応力場
地震活動
ｂ値

スロー地震（ETS）の発生前後での変化を発見＝（流体の動き）
スラブ内①地殻流体の移動が原因②ETS発生後に，遷移域での小さなスロー地震の発生

プレート境界（ETS発生域）
プレート境界（遷移域）（プレート境界（想定震源域））

スロー地震（ETS）
南海トラフ地震
想定震源域

南海トラフ地震
想定震源域

小さなスロー地震（遷移域での固着弱化＋ 想定震源域での応力蓄積）
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