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投稿日:2017.08.29
稍深発地震の発生メカニズムを高温高圧下での地震発生モデル実験により解明

 愛媛大学地球深部ダイナミクス研究センター(GRC)の大内智博講師、入舩徹男教授と高輝度光科学研究センター(JASRI)の肥後祐司研究員らの研究チームは、深さ50~300km で発生する「稍深発地震」の原因が、プレート内部の変形に伴うエネルギーの集中による岩石の部分的溶融であることを、高温高圧下での地震発生モデル実験により明らかにしました。本研究結果は、長年謎に包まれていた稍深発地震の発生メカニズムに強い制約を与えるとともに、プレートの運動と稍深発地震の関連性を探る上でも、重要な科学的知見をもたらすと期待されます。
 本研究は国際科学雑誌「Nature Geoscience」の8月28日版(オンライン版)において発表されます。

記者会見日時

平成29年8月28日(月)10時~

場所

愛媛大学 理学部 総合研究棟I 4階 共通会議室

発表者

大内 智博(GRC 講師)
入舩 徹男(GRC センター長・教授/東京工業大学地球生命研究所主任研究員)

研究の概要

 愛媛大学地球深部ダイナミクス研究センター(GRC)の大内智博講師、入舩徹男教授(東京工業大学地球生命研究所 (※1)兼務)と高輝度光科学研究センター(JASRI)の肥後祐司研究員らの研究チームは、稍深発地震(※2)は変形エネルギーが局所集中することによって起きるプレート岩石の溶融が原因であることを明らかにしました。
 私達が住む地表のプレート(厚さ約60 キロメートル)(※3)は、ゆっくりと流動するマントル(※4)に浮かんでおり、プレートはマントルの流れと共に移動します。日本列島のようにプレート同士が衝突するプレートの境界部では、プレートに強い力が働くために断層が形成され、その急激なすべり運動により地震が発生します。
 一方、稍深発地震は50~300 km のプレート内部で『地震の巣』を形成していますが、その発生メカニズムは、上記のように地表付近で起きるような一般的な断層のすべり現象では説明ができないことが知られており、地球深部に存在する可能性のある微量の水(地球深部水)(※5)によって誘発された断層すべりが原因であろうとする仮説が支持されてきました。しかしその仮説では、地球深部水が存在しないと考えられる場所でも稍深発地震が起きている事実を説明できない問題点がありました。
 研究グループは大型放射光施設SPring-8(※6)にて、稍深発地震が起こる深さに対応する温度圧力条件下でプレートの岩石を変形させ、岩石中でのミニ人工地震発生の際に発生する超音波(アコースティック・エミッション:地震波に相当)を測定するとともに、得られた試料の電子顕微鏡による微細組織の観察を行いました。この結果、プレートの岩石の一部分に『変形のエネルギー』が局所的に集中することで、部分的に岩石が溶融し、その結果岩石の強度が低下して断層ができ、地震の発生に至るということを明らかにしました。本研究の結果は、プレート内部にて発生する稍深発地震の発生原因を統一的に説明可能であるため、基礎科学的に重要な成果です。
(※1~※6 の注釈はプレスリリース資料の用語解説をご参照下さい)

プレスリリース資料はこちら(PDFファイル 707KB)

(公益財団法人 高輝度光科学研究センターとの共同リリース)

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愛媛大学地球深部ダイナミクス研究センター 講師 大内 智博

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