[S-CG60] 流体と沈み込み帯のダイナミクス

[SCG60-P01] 東北地方下に沈み込む太平洋スラブの地震波減衰

*椎名 高裕¹、中島 淳一¹ (1.東北大学大学院理学研究科地震・噴火予知研究観測センター)

キーワード：地震波減衰, スペクトル比, 太平洋スラブ, スラブ内地震

沈み込み帯におけるスラブ内地震活動や島弧マグマ活動には，沈み込む海洋プレート（スラブ）とともに地球内部に持ち込まれる水が密接に関係していると考えられている(e.g., Kirby et al., 1996; Nakajima et al., 2013)．含水鉱物や流体，メルトが存在すると，地震波速度が低下し，地震波の減衰は大きくなることが知られていることから，詳細な地震波の構造不均質を調べることは，沈み込み帯における水の分布を制約する上で非常に重要である．
東北地方下に沈み込む太平洋スラブ内の地震波速度構造の研究は数多くなされており，海洋性地殻は深さ100km程度までは低速域としてイメージングされること（e.g., Shiina et al., 2013），二重深発地震面の下面に沿ってP波が低速度になっていること（e.g., Zhang et al., 2004）などが明らかになっているが，地震波減衰構造はよくわかっていない．これは，トモグラフィなど，地球内部の不均質構造を推定する際に適用される一般的な手法では，高い分解能でスラブ内部の減衰構造をイメージすることが困難であるためである．
そこで，本研究ではスラブ内地震の観測波形に対してスペクトル比法を適用することで，地震波の減衰をより直接的に推定することを試みる．同一の観測点に対して，あるイベントとその波線近傍に分布するイベントのスペクトル比は，イベント間の平均的な減衰と2つのイベントの震源パラメータで表すことができる．本研究では，震源スペクトルとしてω²モデル(Brune, 1970)を考え，スラブ内地震の応力降下量が一定であると仮定し，解析を行った．
本解析の結果，主に前弧域の観測点で観測される波線に対して，太平洋スラブ内の地震波減衰を得ることができた．主な結果は以下の通りである．
1)　スラブマントルは，前弧域下で比較的減衰が大きく，背弧域下では減衰が小さい．
2)　海洋性地殻やその近傍では，スラブマントルよりも減衰が大きい．
3)　2003年宮城県沖のスラブ内地震（M7.1）付近では減衰が特に大きい．
これらの成果は，スラブ内の物質の変化や水の存在による減衰の変化を示している可能性があり，今後より詳しい解析を行う予定である．