海洋プレートを構成する玄武岩の地震活動への影響：アスペリティの実体解明に向けて

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沈み込み帯での地震活動は、地震波を伴わないゆっくりとしたすべり（スロー地震）から津波を引き起こすような巨大地震まで多種多様であり、それらの発生要因の一つとされているのが断層面における摩擦挙動である。しかし、沈み込む海洋プレートの主要構成物質である玄武岩の摩擦挙動については、未知の領域が残されている。そこで本研究では、玄武岩が沈み込み、温度・圧力が上昇するに伴って摩擦特性がどのように変化するのかを系統的に調べ、玄武岩の摩擦特性が多様な地震活動の一端を担う可能性を摩擦実験により検証することとした。令和4年度は、ODP Leg144 Site879にて掘削された玄武岩試料を使用し、千葉大学設置のガス圧式高温高圧三軸試験機を用いた高温高圧摩擦実験をおこなった。その結果、断層すべりの安定性を示すパラメータ(a-b)値は温度が上昇するに伴って正から負へと変化することが明らかとなった。玄武岩は温度の上昇とともに、つまり沈み込む深度が深くなるほど不安定な挙動を示しアスペリティとしてふるまう可能性を示唆すると考えられる。また、変位静止後の強度回復（ヒーリング効果）は静止時間の対数に比例して増加すること、さらに、温度の上昇に伴い増大する予察的な結果が得られた。現在、同試料を用いて間隙水圧の効果について調べる実験を進めるとともに、組成の違い・変成度の違いが摩擦挙動に及ぼす影響を検証するため、今年度の玄武岩とは異なる組成を持つ玄武岩試料や変成度の異なる玄武岩試料を用いた実験の準備に取り掛かっている。