[S-CG56] 変動帯ダイナミクス

[SCG56-P02] 時間依存の測地学的変形データを用いた島弧地殻の力学特性の推定

*山田 直輝¹、鷺谷 威² (1.名古屋大学大学院環境学研究科、2.名古屋大学減災連携研究センター)

キーワード：非弾性変形、地殻構成関係、GNSS

日本列島で生じる地殻変動は、島弧地殻に弾性歪みエネルギーを蓄積し大地震の原因となる一方、一部は長期的に累積し地形・地質構造を形成する。前者は従来の地震学や測地学の研究において、地震サイクルの理解に役立てられてきたが、後者の非弾性歪みとして現れる現実の地殻の不均質性を考慮しているとは言えない。その一方、近年の地殻変動研究では、国土地理院が全国約1,300箇所に設置した全球測位衛星システム（GNSS）の観測点において日々の座標値変化として捉えられた高精度の測地観測データが用いられている。こうして得られる日本列島の日々の変形（歪み速度）場は、地震間の準静的な変形に対する地殻の力学応答を反映している。Meneses-Gutierrez and Sagiya(2016)は、2011年東北地方太平洋沖地震（Mw9.0）の前後で東西方向に反転する長波長の弾性歪み速度場の中に、持続的な短波長の非弾性歪みが有意に存在することを明らかにした。
　本研究では、「測地学的に観測される地殻変動は弾性変形と非弾性変形の和として表される」という考えに基づき、地殻の巨視的な力学特性を弾性及び非弾性に分離して議論することを試みる。まず、一般に物体の変形は応力と歪み（歪み速度）の関係式である「構成関係」で記述される。簡単のため１次元での変形を考えると、弾性変形における歪み変化（Δε）は、便宜上の弾性定数kを用いて応力変化（Δσ）との線形な構成関係（Δσ=kΔε）を仮定できる。ここで、隣接地域における応力変化がほぼ等しいと仮定すると、両地域の歪み速度の時間変化は弾性定数の比を傾きに持つ線形関係として得られる。そして、この直線の原点からの系統的なオフセット（切片）が両地域を比較した際の相対的な非弾性成分になると考えられる。こうした隣接地域間の推定を繰り返すことで、弾性定数や非弾性変形の分布を定量的に推定することができる。実際の推定では利用可能なGNSS観測点の配置や歪み速度の推定誤差等に左右されるが、2011年東北地方太平洋沖地震に伴い変形場に大きな連続的な時間変化が生じている点が重要である。