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

俯冲板块边界的流变学：阐明东北冲地震的发生机制

基本信息

批准号：
12J07181
负责人：
澤井みち代
金额：
$ 1.73万
依托单位：
Hiroshima University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2012
资助国家：
日本
起止时间：
2012-04-01 至 2015-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

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．

在日本东北部，慢地震发生在深度20 km以下的浅层地区（如Ito等，2013），震中位于东北地震（以下简称“东北地震”）大滑移区。东北地震）和其他地震由于与发生地区部分重叠，因此引起了人们的关注，包括它与俯冲带大地震的关系。因此，今年，为了了解浅层板块边界断层的性质，我们研究了随着板块边界物质俯冲和温度逐渐升高，摩擦性质如何变化。所使用的样品是东北地震后立即在东北海岸收集的沉积物，并使用荷兰乌得勒支大学安装的旋转剪切测试仪进行实验。在有效压力50 MPa、孔隙水压力50 MPa、温度20-200℃、滑移速率0.3-100微米/秒的条件下，断层滑移稳定性参数(a-b)对温度和滑移速率依赖性的研究结果。，发现在浅板边界温度条件下（20-50℃），（a-b）随着滑移率的增加由负值变为正值。这种在低温条件下随着速度增加而表现出稳定行为的趋势，成为了速度逐渐增加的断层滑动传播的障碍，这可能成为慢地震发生区域的上限。慢地震被认为发生在 (a-b) 非常接近 0 的负区域。实验结果表明，在50-100℃的温度条件下，(a-b)取接近于0的负值，并且在150℃以上观察到稳定的行为(a-b>0)。根据东北近海俯冲带的温度结构，估计慢震下限约为100-150℃，本次实验结果与观测结果吻合较好。我们将把上述结果与本研究项目第一年和第二年的结果一起汇编成一篇论文，并将开始新的研究，例如与地震模拟专家合作，开始尝试将本研究的结果纳入模型中。它正在发展。

项目成果

期刊论文数量（0）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

東北沖プレート境界へと沈み込む遠洋性堆積物の高速摩擦挙動(Frictional behavior of incoming pelagic sediments to the Tohoku subduetion zone)

进入东北俯冲带的远洋沉积物的摩擦行为

DOI：
发表时间：
2013
期刊：
影响因子：
0
作者：
黒田健太;叶茂;M. Nurmamat;白井開渡;岡本和晃;仲武昌史;上田茂典;宮本幸治;奥田太一;生天目博文;谷口雅樹;植田義文;木村昭夫;Kenta Kuroda;澤井みち代・廣瀬丈洋
通讯作者：
澤井みち代・廣瀬丈洋

High-Velocity Frictional Behavior of Incoming Pelagic Sediments to the Tohoku Subduction zone

进入东北俯冲带的远洋沉积物的高速摩擦行为

DOI：
发表时间：
2012
期刊：
影响因子：
0
作者：
黒田健太;叶茂;M. Nurmamat;白井開渡;岡本和晃;仲武昌史;上田茂典;宮本幸治;奥田太一;生天目博文;谷口雅樹;植田義文;木村昭夫;Kenta Kuroda;澤井みち代・廣瀬丈洋;Michiyo Sawai and Takehiro Hirose
通讯作者：
Michiyo Sawai and Takehiro Hirose

中速・高速域におけるSAFOD・SDZガウジの摩擦挙動とBET表面積の変化(Frictional behavior and BET surface-area changes of SAFOD SDZ gouge at intermediate to high-velocity regimes)

SAFOD SDZ 凿岩在中高速状态下的摩擦行为和 BET 表面积变化

DOI：
发表时间：
2012
期刊：
影响因子：
0
作者：
黒田健太;叶茂;M. Nurmamat;白井開渡;岡本和晃;仲武昌史;上田茂典;宮本幸治;奥田太一;生天目博文;谷口雅樹;植田義文;木村昭夫;Kenta Kuroda;澤井みち代・廣瀬丈洋;Michiyo Sawai and Takehiro Hirose;澤井みち代・廣瀬丈洋;澤井みち代・嶋本利彦・廣瀬丈洋・北島弘子・Thomas Mitchell
通讯作者：
澤井みち代・嶋本利彦・廣瀬丈洋・北島弘子・Thomas Mitchell

東北沖日本海溝に沈み込む遠洋性粘土質堆積物の地震性高速すべり挙動(Coseismic Frictional Behavior of Subducting Pelagic Sediments into Japan Trench)

远洋沉积物俯冲到日本海沟的同震摩擦行为

DOI：
发表时间：
2012
期刊：
影响因子：
0
作者：
黒田健太;叶茂;M. Nurmamat;白井開渡;岡本和晃;仲武昌史;上田茂典;宮本幸治;奥田太一;生天目博文;谷口雅樹;植田義文;木村昭夫;Kenta Kuroda;澤井みち代・廣瀬丈洋;Michiyo Sawai and Takehiro Hirose;澤井みち代・廣瀬丈洋
通讯作者：
澤井みち代・廣瀬丈洋