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地球:大きな一時的剪断応力により起きた非火山性微動

Nature 448, 7153 doi: 10.1038/nature06017

短周期の地震波を放射しない「微動」は昔から火山で観測されてきたが、最近では沈み込み帯周辺でも観測されるようになった。非火山性微動の観測数は着実に増えているが、その原因となるメカニズムについてはよくわかっていない。非火山性微動を流体の動きと関連づけた研究もあるし、測地学的に観測された一定の間隔で起きるゆっくりすべり地震との同時性からプレート境界におけるすべりがその原因とする研究もある。日本の低周波地震は、非火山性地震の少なくとも一部を構成していると考えられており、震源のメカニズムと場所が沈み込み帯の境界で起きる剪断すべりによって生じる微動と一致している。しかしながらカスケーディアでは、微動の起きる場所は日本の場合よりも深さのばらつきが大きく、プレート境界剪断すべりモデルと一致させることは難しい。我々は、2002年にアラスカ州で発生した、モーメントマグニチュードMw=7.8のデナリ地震の強震動の間に、カナダのバンクーバー島近傍のカスケーディア沈み込み帯で発生した微動の群発活動を同定した。微動はラブ波の変位が南西方向(上側のプレートの収束方向)に向かったときに生じており、ラブ波が微動の引き金になったと考えられる。このような変位はプレート境界での約40 kPaの剪断応力に相当しており、プレート境界での実効応力が非常に低かったことを示唆している。このような観測は、微動や、おそらくはゆっくりすべりも、沈み込み帯境界での剪断応力の増加(実際には駆動応力に対する摩擦破壊の応答)により瞬間的に引き起こされうることを示している。

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