[S-CG52] 変動帯ダイナミクス

[SCG52-P11] 沈み込み帯の各種パラメターに基づくプレート間相互作用の考察

*西沢 貴志¹、深畑 幸俊² (1.京都大学大学院理学研究科、2.京都大学防災研究所)

キーワード：長期地殻変動、プレート間相互作用、フリーエア重力異常

沈み込み帯には「島弧で高く、海溝で低く、外縁隆起帯で高い」という特徴的な地形が現れる。その地形の振幅や水平波長は沈み込み帯ごとに多種多様であるものの、上述の特徴は普遍的に見られる。Matsu'ura ＆ Sato (1989)は変位の食い違い（dislocation）をプレート境界に与えることで、定常的なプレートの沈み込みが一定の速度で累積する地殻の変形をもたらすことを示した。このプレート沈み込みによるdislocation modelは、Savage (1983)で提唱されたバックスリップモデルを定常滑りの寄与を含むように一般化したものである。更にHashimoto et al. (2004)は、日本周辺のプレート境界形状モデルを構築し、プレート沈み込みによるdislocation model を適用した。その結果、計算された隆起速度が、観測されたフリーエア重力異常パターンを非常に良く再現することが分かった。プレート沈み込みによるdislocation modelによって「島弧で高く、海溝で低く、外縁隆起帯で高い」地形が形成される原因については、Fukahata＆Matsu'ura (2016)が、重力場において沈み込み帯を構成する海陸両プレートに逆向きのモーメントがかかった結果であるという物理的な説明を与えた。

本研究では観測データに基づきプレート間相互作用の考察を試みる。全世界の沈み込み帯を対象に、島弧および外縁隆起帯の地形・フリーエア重力異常を調査し、それらの関係について定量的な議論を行った。地形・フリーエア重力異常のデータには海山等の短波長の地形が含まれるため、前処理としていくつかの操作を行った。具体的には、適当な範囲で区切った沈み込み帯のセグメント毎に、海溝の座標データを円弧にフィッティングさせてそれに直交する複数のプロファイルを等間隔に取ることで、地形・重力異常データのサンプリングを行った。更に、Bassett et al. (2015)に倣って周波数ドメインでのアンサンブル平均化処理を行うことで、各セグメントを代表するプロファイルを取得した。そうして得られた地形・重力異常データに対して、地形的な高さの指標(隆起帯の高さ、面積等)や、地形の成因として考えられる各種パラメター(プレート運動速度、曲げモーメント、歪特性、プレートの形状等)との関係を調査した。本研究を通して、どのようなパラメターが沈み込み帯の地形形成に重要であるのかを理解し、地形形成モデルの構築や適用に貢献することを目指す。