[S-CG39] Science of slow earthquakes: Toward unified understandings of whole earthquake process

[SCG39-P09] 破壊伝播に対する、応力蓄積、強度回復の時定数の競合によるスロー地震のモデル化

*福田 孔達¹、波多野 恭弘²、望月 公廣¹ (1.東京大学地震研究所　、2.大阪大学理学研究科宇宙地球科学専攻)

キーワード：セルオートマトンモデル、微動、低周波地震、スロースリップイベント

近年活発に研究されているスロー地震は、0.1m/s(SSE)から10m/s(LFE)のオーダーの幅広い伝播速度をもち、数年(SSE)から0.1s(LFE)程の継続時間で起こる、幅広い時定数を持つ現象である[Ide et al., 2007]。本研究は、この幅広く変化する伝播の時定数をパラメターとして、多岐にわたるスロー地震の挙動を、セルオートマトンモデルを使用してどの程度、包括的にモデル化する事が可能であるか検証を行う。

従来のセルオートマトンモデル研究では、通常地震のモデル化を目的としていた為、破壊伝播の時定数に対し、応力蓄積の時定数は、その効果を無視できるほど小さいという仮定がなされてきた[Carlson and Langer,1989:Olami et al.,1992]。しかし、遅く破壊伝播するスロー地震ではこの2つの時定数は競合する可能性がある。この効果が統計性質にどの様に影響するのかを議論するために、GR則をよく再現するOlami_Feder_Christensenモデル(以下OFCモデル)に有限な破壊連鎖の時定数と、ローディングの時定数を取り入れる形で拡張を行ったのがDynamic OFCモデルである。Dynamic OFCモデルにおいて、この2つの時定数の競合は、複数のイベントの重なりによる継続的なイベントを生じさせる事が分かっており、この振る舞いは、微動が低周波地震の集合である点を再現している。

この今まで議論してきたDynamic OFCモデルは、破壊の1ステップ終了時にも破壊閾値(強度に対応)は変化しないという仮定が盛り込まれており、これは破壊連鎖に対して強度回復がとても速いという仮定(破壊連鎖が遅い)を意味している。そこで本研究はこのモデルに対し、破壊連鎖の時定数に対するローディングと強度回復の時定数の比を、新しいパラメターとして取り入れるという拡張を行った。このモデルは、①破壊と応力蓄積、②破壊と強度回復の2つ時定数の競合をパラメターとして、slow現象(破壊伝播が遅い)とfast現象(破壊伝播が速い)を統一的に議論する事が可能なモデルとなっている。

本モデルのslow現象(破壊伝播が遅い)のパラメター範囲において、2つのパラメターの兼ね合いによって、微動のような複数のイベントの重なりによる継続的な挙動から、SSEに見られる様な、準周期的な繰り返し挙動への転移が見られた為これについて紹介をおこなう。また、この様なモデルが多様な時定数のスロー地震の特性を包括的に説明するのか検討を行う。なお、本モデルのfast現象(破壊伝播が速い)のパラメター範囲の結果に関しては、S-SS06セッションにて紹介を行う。