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

• 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
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-12J07181/
• 关键词: スロー地震; 東北地方太平洋沖地震; 摩擦特性; 藍閃石片岩; 有効応力; 高温・高圧実験; IODP Exedition 343; 摩擦挙動; 高速摩擦; 遠洋性堆積物; 間隙水圧

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．

Tohoku Japan's deepest and shallowest areas below 20 km, earthquakes in the area below 20 km (example: Ito et al., 2013), the source of the Tohoku earthquake (hereinafter, the Tohoku earthquake) is the huge area of ​​the Tohoku earthquake.め, the earthquake occurrence area is a heavy one, and the relationship between the trench-type huge earthquake and the attention is されている.そこでThis year's は, shallow part プレート Realm fault's nature を understanding するため, プレートrealm material が sinking み込み, Xu 々に temperature rise していくに従って, friction characteristics がどのように変化 するのかを検证した. The samples were collected from the Tohoku earthquake and the deposits were collected from the Tohoku earthquake. The return type shear test machine installed at the Tohoku University was used. Effective pressure 50 MPa, interstitial water pressure 50 MPa, temperature 20-200℃, speed 0.3-100 micron/sのconditionsで, fault stability すパラメータ(a-b) のtemperature・すべりspeed dependence をtuning べた results, shallow プレート realmのTemperature conditions (20-50℃)では,すべりspeedがriseするにつれて(a-b)がnegativeからpositiveへと嗗えていくことがわかった． Under low temperature conditions, the speed is stable, the speed is stable, the speed is stable, and the speed is stable.嗗しながら伝波する间のバリアになり, それがスロー earthquake の発生区の Upper limit になりうるpossibility をshows 唆する．スロー earthquake は, (a-b) が very に 0 に Nearly い negative の field で rise こ る と 考 え ら れ て い る.実験の results, 50-100℃ temperature conditions で(a-b) が0にNearly いnegative の値をとることが明らかになり, stable な挙动 (a-b>0) above 150℃. The temperature structure of the Tohoku subsidence is み込み帯のから, the lower limit of the スローearthquake is about 100-150℃, it is speculated, and the results of this paper are consistent and consistent. The above results are the results of the 1st and 2nd years of this research project, and thesis is thesis, and the earthquake is the result. The results of this research are jointly carried out by the professional family.

项目成果

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

• 发表时间: 2013
• 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

• 发表时间: 2012
• 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

• 发表时间: 2012
• 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

• 发表时间: 2012
• 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