[S-CG45] Science of slow-to-fast earthquakes

[SCG45-43] 巨大深発地震に誘起されて1年間続いた小笠原海溝のズルズル滑り

*深尾 良夫¹、KUBOTA Tatsuya²、Sugioka Hiroko³、Furue Ryo¹ (1.Japan Agency for Marine-Earth Science & Technology、2.National Research Institute for Earth Science and Disaster Resilience、3.Kobe University)

キーワード：Izu-Bonin Trench、fault friction、Ocean bottom pressure gauge、great earthquake

(1)伊豆-小笠原は典型的な沈み込み帯（図1）だが、この地域でどのような滑りモードが支配的であるかはほとんど知られていない。我々は小笠原海溝の西に展開された海底圧力計のアレイの1年間の記録（2015-2016）を分析し、この地域で1年間にわたるゆっくりとした滑りを検出した。この非地震性イベントは、1年間の観測の終わりに、5000メートルの深さの海底で10kmの距離の間で25cmの隆起-沈降差をもたらした（図2）。
(2)後に示すように、このイベントのマグニチュードは7.3と推定された。しかし、同等のマグニチュードを持つ通常の地震とは異なり、震源時間関数は数ヶ月の長い時間定数を持つ対数関数的なものだった。この大きさの滑りを検出したことは、小笠原海溝の断層摩擦システムが依然として応力エネルギーを蓄積し、Mw7.3クラスの滑りイベントを生成する能力を持っていることを示す。但し、速度弱化滑りではなく、速度強化滑りを通じてのみそれを解放できることが示唆された。
(3)ゆっくりとした滑りの対数的成長は、このイベントの一次特徴に過ぎない。この複雑な滑りには、Mw6.0の地震破壊（E4）や、約1時間の時間定数を持つ急速な非地震性滑りイベント（E4およびA1、A2）など、異なる時空間スケールを持つ多くの局所的イベントが含まれている（図3）。図2および3は、1年間の海底の動きの傾向が短期間の一時的な動き（E4、A1およびA2）と一致していることを示している。この一致は、それらの共通のテクトニックな駆動源を示唆している。我々は、この複雑な滑りを「ズルズル」滑りと呼ぶが、それは速度弱化から速度強化レジームまでのさまざまな滑りモードの複合体である。「ズルズル」という名前は、基本的なモードが速度強化であることを暗黙的に仮定している。
(4)我々は、無限大の破壊速度を仮定してデータを逆解析し、プレリミナリーな震源モデルを作成した（図4）。これによると、非地震性滑りに囲まれたアスペリティが存在する。アスペリティと周囲の非地震性滑りの相互作用が、地震発生前に起きていたことが観察される（図3）。このモデルによれば「ズルズル」滑りのモーメントマグニチュードはMw=7.3だった（図4）。我々の知る限り、これは小笠原海溝でこれまでに記録された最大のスラストイベントである。この滑りモデルは、観測されたステーション間の圧力差、並びに単一のステーションでの潮位を補正した水圧変化の両方を同時に説明することができる（図5）。「ズルズル」滑りは、伊豆-小笠原-マリアナ沈み込み帯に沿った主要な沈み込みモードである可能性がある。