[S-SS07] 地震発生の物理・断層のレオロジー

[SSS07-26] スロースリップのすべり速度と剪断応力変化を用いた有効法線応力の絶対量の推定

*佐藤 利典¹、小林 琢磨^1,2 (1.千葉大学大学院理学研究院、2.アジア航測（株）)

キーワード：房総沖スロースリップ、有効法線応力、準静的すべり、高圧流体

スロースリップは、地震波を出さずにプレート境界等を10日～数か月かけて数十cmゆっくりすべる現象である。スロースリップはGNSS観測以降発見され、プレート境界でのエネルギー蓄積・解放の新たな1つの過程として位置づけられる。これを調べることはプレート境界のテクトニクス等を知る上で重要である。スロースリップの原因の１つとして、プレート境界面上の流体の存在が議論されている。
すべり速度状態依存摩擦則を用いたバネ・スライダーを用いた理論的解析から、速度弱化の条件で準静的なすべりが起こることが示されている（Rice and Tse, JGR, 1986）。この解析によると、剪断応力変化とすべり速度のグラフ上のスライダーの軌跡は、準静的すべりが定常状態の摩擦則に平行なラインに沿って徐々に加速し、そして減速することを示している。定常状態の摩擦則に平行なラインの傾きは、摩擦係数をa、 b、有効法線応力をσ_n'とすると、(a – b) σ_n'となる。
我々は、過去6回の房総沖スロースリップについて、GNSSデータを用いてすべりの時空間分布と剪断応力変化を求め、剪断応力変化とすべり速度のグラフを作成した。ほとんどのグラフ上の軌跡は理論的解析のものと類似していて、これは房総沖スロースリップは準静的すべりであり、上記の結果が応用可能であることを示している。(a – b)を-0.003とすると、軌跡の傾きから有効法線応力の絶対値が深さ12.5～20.5 kmで10～50 MPaと推定された。この値はその深さの静岩圧（350~600 MPa）より著しく低く、高圧の流体の存在を示唆している。
（詳しくは、Kobayashi and Sato, GRL, 48, e2021GL095690. https://doi.org/10.1029/2021GL095690 を見てください。）

謝辞
解析にあたり、国土地理院の日々の座標値（F３解）を使いました。応力の計算では、米国地質調査所のCoulomb3.3を使いました。ここに記して感謝します。