地震學科普之窗（十一）——板塊邊界的各種地震＊

大木圣子

（東京大學地震研究所）

火山噴發時，周圍的地震儀記錄下持續不停的細微擺動，所謂的火山性微動就是這樣的。它與我所知道的地震波形完全不同，無論是P波初至波還是S波初至波都很少見。

1 發現深部低頻微動

大地君這是火山性微動吧，我還是第一次看見。

萊助教嗯。與此相似的細微擺動，10年前在沒有火山的地方觀測到過。震源不是火山所在的淺處地方，而是西南日本的板塊邊界。

大地君我的出生地呀，我不記得了，烈度大概是多少？

萊助教人幾乎感覺不到，高靈敏度的地震儀才勉強捕捉到的程度吧。那么，看看這個地震波形，你知道哪部分與其相當嗎？這一直排列記錄下來的是西南日本從北到南地震觀測點的記錄波形。一條線是一個觀測點1小時的地震記錄，是2000年5月5日晚10時到11時的記錄，從左向右記錄了地震波形。

大地君真是不得了啊，好像都看不清一條條線了，這里隱藏著非火山性微動呢，到底是哪里呢？研究也找不出來呀。

萊助教是這個部分。

圖1 記錄到低頻微動的地震波形

大地君哎，完全看不出來嘛。

萊助教當你進入大學研究院，看到很多波形后，就會根據記錄發現“哪里有異常”了。這個微動是防災科學技術研究所的高靈敏度地震儀觀測網Hi-net觀測到的，它被稱之為“深部低頻微動”。當然，這是世界上最先發現的。

2 板塊邊界的各種地震

萊助教關于板塊邊界地震我們已經學過了。

大地君是的。在板塊邊界，存在著快速滑動的地方和緊緊附著的地方，后者被稱之為粘著。這個固著被剝離的運動就是板塊地震。

萊助教是這樣的。人們曾經認為，板塊邊界到處都是緊緊附著的。但是，后來我們知道了，實際固著的地方是部分的，固著被剝離時就是地震發生時，而且，同一地方會再次固著，反復發生地震。

大地君關于板塊接觸的方式有快速滑動和緊密附著兩種，令人驚訝。

萊助教實際不是兩種。

大地君啊？是嗎？還有第三種是深部低頻微動嗎？

萊助教不，研究人員后來發現了，有快速滑動的地方、有緊緊附著的地方，還有緩慢滑動的地方，緩慢滑動還有著不同的速度。板塊邊界緩慢滑動時的地震就是慢地震。

大地君慢地震？

萊助教是的。在我們附近的房總近海，大約每隔6年左右就會發生一次慢地震，而且是震級超過6級的地震。普通地震時，斷層破裂是以數十秒左右的速度進行的，但是慢地震大約需要10日左右才緩慢發生。

大地君那可真是名副其實的慢呀。

萊助教是的，所以被稱之為慢地震。當然，人是感覺不到的。但這種地震用地震儀、GPS或傾斜儀等地形變觀測儀就可被記錄發現。

3 西南日本的慢地震

大地君此外，還有哪些種類的慢地震呢？

萊助教我們根據傾斜儀的記錄得知，在四國西部，除了深部低頻微動外，還發生著這種慢地震。我們把需要數日釋放震級6弱程度能量的地震，稱之為“短期的緩慢滑動事件”。我們還在西端的豐后水道進一步觀測到，這種現象持續數月之久的“長期的緩慢滑動事件”。

大地君真是各種各樣呀。我總覺得好像還有其他的地震是嗎？

萊助教有啊。我們進一步深入分析得知還有像這樣的“深部超低頻地震”的發生。

大地君的學習筆記

板塊邊界發生的各種地震的總結：

·利用高密度、高靈敏度的地震觀測網Hi-net，全球率先發現的。

·各種慢地震相互關聯地發生著。

大地君啊，稍等，這次讓我來總結一次。各種慢地震的活動地點，嗯，要確定活動地點，是不是必須確定各種慢地震的震源？能像確定普通地震那樣確定其震源嗎？

萊助教到底是學了一年呀，能發現問題的關鍵了。由于慢地震不能像普通地震那樣確定震源，所以才應開發研究新方法。入學后務必要好好學習。現在來回答你的問題。深部低頻微動和短期的緩慢滑動事件，還有深部超低頻地震都是在同樣的地方發生的。在比這更淺的地方發生的是長期的緩慢滑動事件。說到西南日本，它是發生東海、東南海、南海特大地震的區域，你試著匯總一下它們的位置關系吧。

4 新堂教授的簡單提問：各種慢地震的發生機制

大地君我又知道了一個利用高靈敏度地震觀測網的研究成果。是不是全世界都對日本的數據寄予了極大關心吧。

新堂教授正是這樣。實際上，加拿大的研究團體在西海岸也發現了同樣的現象，這是日本的成果傳到海外的又一例。這要在你的筆記中補充上。還有一個問題就是活動的時間。由于是在同樣的地方發生的，所以，它們之間總覺得好像相互有關聯吧？

大地君這么說的話，就是如果哪個一活動，其他的也開始活躍對嗎？

新堂教授2003年8～9月就發生了從豐后水道向東北方向移動的活躍的深部低頻微動和短期的緩慢滑動事件，這時同時發生的是豐后水道的長期的緩慢滑動事件。

大地君回顧學習筆記的話，首先，深部低頻微動和短期的緩慢滑動事件是在同樣的地方發生的，其次是在比慢地震更淺的地方發生的長期的緩慢滑動事件。這些活動是在同一時期活躍的，是這樣的嗎？

新堂教授是的。到了最后的問題，你試著回答一下，這些慢地震在板塊邊界同時發生的機制是什么呢？火山性微動與水的存在有沒有關系呢？

大地君水……因為海洋板塊的俯沖，所以，似乎的確與水有關系。隨著板塊的俯沖，周圍的壓力不斷增加，無法承受這種壓力的水分，就向板塊外，也就是板塊邊界移出。這就是它們的關系吧。

新堂教授嗯嗯，很好。這就叫脫水反應。在板塊邊界發生脫水反應的地區，摩擦變小，于是陸地一側板塊緩慢回到海洋一側，我們認為，這就是短期的緩慢滑動事件，并推斷在同樣的地區，伴隨這樣的緩慢滑動，還發生著像小地震的深部低頻微動或近乎稍大地震的深部超低頻地震。

大地君在這種摩擦小的地區和緊密固著的地區之間，就會發生長期的緩慢滑動事件。板塊邊界面真是具有多樣性呀，我覺得似乎這其中還有待我們去發現的現象。

新堂教授下個月就成為大學院的學生了，期待著你的小的大發現喲。

配備地震觀測網就可以發現板塊邊界發生的各種地震，我們還探明了各種慢地震之間相互關聯而同時發生著，在發生這些慢地震的地區較淺的地方，有東海、東南海、南海特大地震的發生地區。也許我們應該必須搞清未來的特大地震與這些慢地震的關系。