スロースリップ

出典: フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)』
移動: 案内検索

スロースリップ: slow slip)とは、地震学の用語で、普通の地震によるプレートのすべり(スリップ)よりもはるかに遅い速度で発生する滑り現象のことである[1]。「スローイベント」「ゆっくりすべり」「ゆっくり地震」などとも呼ばれるが、厳密には「スロースリップ」か「ゆっくりすべり」が最も的確に意味を表している。海溝などの沈み込み帯ではよく見られる現象。また、1つのプレートの中に存在する断層の面でも発生する。防災科学技術研究所により整備された高感度地震観測網の観測結果が当該事象発見のきっかけとなった。SSE(Slow Slip Event)と略される事もある[2]

「普通の地震よりもはるかに遅い速度」というのは、地震を起こす地殻変動の速度のことである。地震としては、地震動の継続時間が非常に長く、地震動の周期が比較的長め(約0.5秒-数十秒、低周波領域)であるという特徴を持つ。

スロースリップとは[編集]

海溝付近のプレート境界の断面図。いくつかのパターンを示した。
1.大陸プレート
2.付加体
3.海洋プレート
4.安定すべり域
5.固着域
6.遷移領域
スロースリップのほとんどは黄色で示した6.遷移領域で起こる。

海洋プレートが大陸プレートの下に沈みこむ構造(沈み込み帯)では、海溝ができ、プレート同士の境界面の一部が強い圧力によって密着して固定され(固着)、固着域(アスペリティ)ができるのが一般的である。固着域は、数十年から数百年の間圧力を溜め込んで動かず、地震の時に一気にずれ動く部分である。

通常、この固着域は帯状に分布するものもあれば、まだらに分布したりするものもあり、大きさも分布も場所によってさまざまである。大まかに見れば、海溝に対してほぼ平行に分布する。ちなみに、この固着域の分布はプレート同士の境界面の温度に関係があるとされているが、温度だけでは説明できず、そのほかにも多数の要因があると考えられている。固着域の周り(すぐ内側と外側)には、スロースリップを起こしながら沈み込む部分(スロースリップ域、遷移領域)が細長く分布し、そのさらに内側には地震を起こさずに安定して沈み込む部分(安定すべり域)が広く分布している。

力学的には、固着域は動的な不安定破壊を起こす特性、遷移領域は静的に不安定破壊を起こす特性、安定すべり域は安定したすべりを起こす特性を持っている。つまり、固着域は大きな振動を伴った地震、遷移領域は振動をほとんど伴わない地震や「すべり」、安定すべり域は振動を全く伴わない滑らかな「すべり」を起こす。

基本的には、沈みこむ海洋プレートは移動方向と同じ向きに、乗り上げている大陸プレートはその向きとは逆方向に、スロースリップを起こす。

また、プレート同士の境界面が、アスペリティとバリアの2種類で構成されているという考え方もある。この考え方では、バリアは地震を起こさずに安定して沈み込み、安定すべり域と同じ働きをしているが、などが浸入することによってスロースリップを起こすようになるとしている。

サイレント地震とスロー地震[編集]

厳密には、地震によるすべりを伴わないスロースリップをサイレント地震(silent earthquake)、地震によるすべりを伴うスロースリップをスロー地震(slow earthquake)というが、使い分けは研究者の間でも正確ではない。スロー地震は地震計による観測が可能であるが、サイレント地震は観測不可能であり、GPSなどで継続的に変位の観測を行わなければ発見できない。

また、明治三陸地震のように、震度が比較的小さいながらも巨大な津波が発生する地震があり、これは「津波地震」と呼ばれている。津波地震が発生する原因には、地震時のすべりが遅いことが関係していると考えられており、津波地震はスロー地震に含められることがある。スロー地震はゆっくりとした揺れで大きな津波を伴うことから、サイレント地震はゆっくりとした揺れで津波さえ伴わないことから名づけられたとされているが、現在は地震以外の「滑り」にまで語義が拡大されている。

サイレント地震は、継続期間が数日間の短期的スロースリップと、継続期間が数か月から数年と長い長期的スロースリップに分けることがある。

アフタースリップ[編集]

また、大地震の発生後に震源域の周囲で発生する速度の遅いすべりを余効滑り(アフタースリップ、after slip、または余効変動)といい、これもスロースリップに含めることがある。

スロースリップ構造の例[編集]

東海地方[編集]

東海沖では、南海トラフ(海溝の1種)でユーラシアプレートの下にフィリピン海プレートが沈み込んでいる。浜名湖付近では、2000年から2004年まで、年間1cm程度の速度でスロースリップが発生していることが、GPSの観測により判明した。当初は、東海地震に関連のある異常、特に東海地震発生の引き金なのではないかとの見方があり、多くの研究がなされた。

結果、東海地方のプレート同士の境界面は通常とは異なることが判明した。東海地方の南東には、伊豆諸島と平行して銭洲海嶺という細長い海底山脈がある。この銭洲海嶺は古くから何度も活動しており、東海地方の地下には沈み込んだ古い銭洲海嶺が何列も存在している。プレート同士が強い圧力によって滑っている境界面では、銭洲海嶺のような隆起した地形があると、海水などの水が堆積物と一緒に地下に沈み込み、そのままプレート同士の境界面を作ってしまう。地下では深く沈み込むに従って圧力が高まるため、堆積物に含まれる水は鉱物内から外に染み出し、鉱物同士の隙間に入り込んで高圧の水となる。これを「高間隙水圧帯」という。水は粘度が低いため、高間隙水圧帯は潤滑油の働きをして、鉱物同士が押し合うプレート境界よりもすべりやすくなる。

東海地方の地下では、銭洲海嶺の影響で高間隙水圧帯ができ、そのため、スロースリップを起こす部分の幅が通常よりも広くなり、スロースリップの規模が大きくなっていることが分かった。

房総半島沖[編集]

房総半島東部から千葉県東方沖にかけての領域では、地表にある北アメリカプレートの下で、フィリピン海プレートが太平洋プレートとの間に沈みこんでいる。北アメリカプレートとフィリピン海プレートの境界面では、1983年1990年1996年2002年2007年2011年2014年の計7回、スロースリップが発生した(観測によるものと、事後解析によるものがある)[3]

2011年3月までの過去30年間に5回の活動が観測され、活動間隔は4年10か月~7年7か月間隔(平均6年間隔)で発生している。スロースリップ発生時にはそれに伴う群発地震が発生しており、スロースリップが誘発したものだと考えている。活動中にはマグニチュード4~5の地震が起こる可能性があり、2007年8月の同現象発生時には最大マグニチュード5.3(16日)[4]、最大震度5弱(18日)[5]となった群発地震が発生している[6][7][8][9]

2011年10月には6回目の観測となるスロースリップ現象が、過去最短の4年2か月の間隔で観測された。この現象について防災科学技術研究所は、同年3月に異なるプレート境界で発生した東北地方太平洋沖地震の影響で発生間隔が短縮した可能性があるとしている。滑り量は10月26日から30日の5日間で南東方向に約6cmで、放出されたエネルギーはモーメントマグニチュード Mw 6.5 程度と推定された[10]

2014年1月2日~1月10日の活動[11]では、プレート境界面上の滑りは南東に最大で約6cmと推定されており、それまでの最短だった前回2011年の活動間隔(4年2か月)よりも更に短く、2年3か月で発生した[12]。後日に行われた詳細解析では、ゆっくりとした滑りは12月上旬から始まっていて、12月下旬にかけて徐々に加速した滑りは12月31日から急加速し2014年1月3日に最大になったが1月10日には急減速した。2月1日までに放出されたエネルギーは Mw 6.5 程度と推定されている[13]

南関東[編集]

1970年東京湾でM6.5相当、1989年千葉県中部でM5.9相当のスロースリップが発生した。

日向灘[編集]

1996年には、日向灘10月19日12月3日にそれぞれM6.6の地震が発生したが、その余効滑り(アフタースリップ)が同年に観測されている。また、1997年には豊後水道付近でスロースリップが発生した。

日向灘では、スロースリップ域は深さ15-40km付近に分布している。

三陸沖[編集]

三陸沖では、3度の三陸はるか沖地震において、余効滑り(アフタースリップ)が観測されている。1989年の地震(Mw7.2)では約10日間、1992年の地震(Mw6.9)では約1日間、1994年の地震(Mw7.7)では約1年間をかけて、それぞれ地震本体の規模より大きな規模のスロースリップが発生した。2011年3月9日に発生した東北地方太平洋沖地震の最大前震(M7.3)およびその余震活動(M4-6)においてもスロースリップが観測されている[14]

三陸沖では、固着域とスロースリップ域が帯状ではなくまばらに分布している部分もあることが分かっている。深さでは、20-50km付近に分布している。

東南海地域[編集]

2006年1月に、紀伊半島から愛知県にかけての地域で、深部低周波微動を伴った短期的スロースリップが発生した。M6.2相当と推定され、活動範囲が次第に西から東へと移動していく現象も観測された。

観測システム[編集]

日本では防災科学技術研究所により運用される高感度地震観測網(Hi-net)に併設された高感度加速度計(傾斜計)により得られたデータを利用し、短期的スロースリップイベント(SSE)を自動検出する手法する方法が考案され[15]、2011年2月より準リアルタイムでの自動SSEモニタリングシステムが四国地方を対象として稼働中である。

スロースリップと地震予知[編集]

スロースリップのうち、特に余効滑り(アフタースリップ)は、周囲のプレート境界面の応力に変化を及ぼして地震(余震)を誘発するという見方が有力である。一方、一般的なスロースリップについては、スリップが固着域に影響を及ぼして大地震を誘発する可能性があるとの見方があるが、実際にそのようなことが観測された例は無く、情報が乏しいのが現状である。

出典[編集]

脚注[編集]

  1. ^ “地震予測の最新研究 スロースリップとは”. NHKニュース (日本放送協会). (2013年5月28日). オリジナル2013年5月29日時点によるアーカイブ。. http://megalodon.jp/2013-0529-0844-13/www3.nhk.or.jp/news/html/20130528/t10014909331000.html 2013年5月29日閲覧。 
  2. ^ 防災科研ニュース No.169(2009年秋号)特集:地震研究最前線 防災科学技術研究所 (PDF)
  3. ^ 房総半島沖で「スロー地震」再来 (PDF) 防災科学技術研究所
  4. ^ 2007年8月16日 震度分布図
  5. ^ 2007年8月18日 震度分布図
  6. ^ 房総沖でスロースリップ観測…地震発生早める? - 読売新聞、2011年10月31日
  7. ^ 房総沖で「スロー地震」=大震災で間隔短縮か-4年前は群発も・防災科研と地理院 - 時事通信、2011年10月31日
  8. ^ 房総半島沖で「スロー地震」再来 - 防災科学技術研究所、2011年10月31日
  9. ^ 地震の前兆?千葉東方沖スロースリップにネット住民警戒 - R25、2011年11月7日
  10. ^ 房総半島沖スロースリップイベント(2011年10月-11月) (PDF) 地震予知連会報 第87巻
  11. ^ 2013年12月の地震活動の評価 地震調査委員会
  12. ^ 房総半島沖で「スロー地震」を検出 防災科学技術研究所] (PDF)
  13. ^ [http://cais.gsi.go.jp/YOCHIREN/report/kaihou92/04_07.pdf 2013-2014年房総スロースリップイベントと地震活動(東京大・名古屋大・東北大) (PDF) 地震予知連絡会 会報 第92巻
  14. ^ 東北地方太平洋沖地震発生前に見られたゆっくりすべりの伝播 東大地震研究所:加藤愛太郎、小原一成、五十嵐俊博、鶴岡弘、中川茂樹、平田直
  15. ^ 短期的SSEの自動検出 (PDF) 防災科学技術研究所

関連項目[編集]

参考文献・外部リンク[編集]