海底地震計を使って解明する，プレートの沈み込みと地震発生の詳細な関係 ―海域地震学― 地震予知研究センター望月公廣（准教授） TEL: 03-5841-5715 E-mail: [email protected] 山田知朗（助教）ご質問等は、お気軽に！！ 2011 年 3 月に発生した東北地方太平洋沖地震，近い将来に発生が予想される東南海・南海地震は，いずれも海側（海洋）プレートが陸側（大陸）プレート下に沈み込むことによって生じるプレート間の摩擦が引き起こした海溝型巨大地震です（図 1）．これまでの研究から，東北地方太平洋沖地震では仙台市の沖合約 150 km の海底下約 20 km から境界面の滑りが開始し，その滑りがおよそ 2 分かけて北は岩手県，南は茨城県の沖合まで日本海溝に沿った南北約 500 km の範囲に伝播したことがわかってきました．その滑りの量は，海溝軸付近の大きいところで 50 m 以上と推定されています（図 2）．  なぜ仙台市の沖合が震源となったのか？  なぜ断層面上の滑りは岩手県沖および茨城県沖で止まったのか？  なぜ断層面上の滑りは海溝軸まで達したのか？プレート境界の構造は？プレート境界物質の性質は？我々は地震研究所で開発された，海底で地震波を記録することができる海底地震計を使うことによって（図 3），日本周辺はもちろん，海外の沈みこみ帯にも出かけて海域における地震観測や人工震源を使った地震波速度構造調査（図 4）を行い，地震の発生メカニズムについて，断層面上の滑り始めから終わりまでの一連の過程を解明するための研究を行っています．図 1 海底地震観測の概念図．赤バツ印は地震が多く発生する場所を示しており，そのほとんどが海底下に存在する．地震の発生メカニズムを詳しく知るためには，海底地震計（黄丸）を用いた調査・観測が必要不可欠である．海溝型地震ニュージーランド北島図 3 海底船上から設置するために吊り上げられた長期観測型海底図 4 人工的に発生させた地震波による，海底下構造の反射断面図．ニュ地震計．水深 6000 m までの海底ージーランド北島（左端）の下に右側から沈み込んでいく太平洋プレートで，1 年間以上独立して観測可能．の様子が見ることができる．図 2 東北地方太平洋沖地震で発生したプレート境界面上の滑り伝播の時間発展（左）と，最終滑り量分布（右）（Uchide, GRL, 2013）．滑りは仙台の沖合いから発生し，60 秒後には海溝軸まで達する大きな滑りとなった．おそよ 120 秒後には滑りは茨城県の沖合いまで伝播し，その周辺で滑りが終了した．この 30 分後に，茨城県沖で M7.8 の最大余震が発生している．～～～～～～～～～～～悪原岳君大学院生の研究紹介（博士課程 3 年）仲谷幸浩～～～～～～～～～～～君（博士課程 2 年）私は現在，紀伊半プレート沈み込島沖に設置されたみ帯における地震海底地震計と陸上発生，破壊進展に観測点のデータを興味を持って研究使い，3 次元地下構をしています．造を調査していま最近は海底観測す．紀伊半島南端にデータを用いるこは東南海・南海地震の境界が位置していて，これまでとで，東北沖地震の余震分布を高精度に求める研究を海域で行われてきた 2 次元の構造調査によって，様々行ってきました（図）．さらに，本震の破壊がどこでな不均質構造が報告されています．東南海・南海地震始まってどこで止まったのか、といった課題にも取りの境界をもたらす原因は何なのかを突き止めたいと組んでいまいう動機で，研究を行っています．す．様々な観点から地震現象を扱える「海域地震学」です．一緒に楽しい大学院生活を送りまし図：福島沖における本震後約 3 ヶ月間の詳細な余震分布（○一つが余震 1 個）。色は余震の深さを示す。ょう！