[S-CG49] 島弧の構造・進化・変形とプレート沈み込み作用

[SCG49-P08] 沈み込み帯でのM9プレート間地震発生前後のスラブ曲げモーメント変化に関する3Dモデル

*江口 孝雄

キーワード：沈み込み帯、M9級プレート間巨大地震、スラブの曲げモーメント、非弾性変形

本研究では、沈み込み帯でのM9級プレート間巨大地震前後のスラブ変形様式について、曲げモーメントに着目して考察する。
例えば、平均相対プレート運動速度が10 cm/年の沈み込み帯の場合、M9プレート間巨大地震の再発期間は約1 x 10³年と考えられる。 この場合、1 x 10³年間のプレート間相対運動による水平変位量は1 x 10² mになる。
沈み込み帯でのプレート間巨大地震発生前後での海洋プレート内折れ曲がり応力変化に関する初期の地球物理学的研究（例えば、 Eguchi et al.（1987a、1987b）、江口（1987）、Dmowska et al. (1988）、Lay et al. （1989, 2009）、江口（1998）は、主に海溝軸に直行する方向の2次元的鉛直断面での力学モデルに基づいていた。しかしながら、これらの初期の研究は、日本海溝やジャワ海溝西部、チリ海溝などの沈み込み帯でのM9プレート間地震の前後における海洋プレート内の曲げモーメントの３次元的な時空間変化を識別するのに十分ではない。

本論では、曲げモーメントの力源とそれらによる影響領域に応じて３次元的なスラブ曲げモーメントを下記のように分類する。（ただし、必ずしも互いに独立とは限らない）

（１）３次元的な球殻座屈によるアウターライズ地形や海溝軸などの形成に関連する曲げモーメント
　　（影響領域；プレート境界面の浅部域～アウターライズ全域）
スラブの折れ曲がり（〜球殻座屈）の力学は、沈み込む海洋リソスフェアの年代（slab age）、即ち海洋リソスフェアの実効的弾性層厚（EET）、ならびに（EETにも依存する）曲げ剛性率（D）などに依存する。

（２）M9プレート間巨大地震前後におけるスラブ内での曲げモーメントの時空間変化
　　（スラブのプレート境界面ならびにアウターライズ全域を含めた広い領域）

　　2-1.プレート境界面での力学的一体化による曲げモーメント

　　2-2. 海洋リソスフェアの前弧域への「水平食い込み」による局所曲げモーメント

　　2-3.「次期M9級プレート間巨大地震の断層面」の直下（深部）側での過渡的曲げモーメント

　　2-4. その他（M8級プレート間巨大地震による曲げモーメント的な影響など）