地震学科普之窗（十一）——板块边界的各种地震＊

大木圣子

（东京大学地震研究所）

火山喷发时，周围的地震仪记录下持续不停的细微摆动，所谓的火山性微动就是这样的。它与我所知道的地震波形完全不同，无论是P波初至波还是S波初至波都很少见。

1 发现深部低频微动

大地君这是火山性微动吧，我还是第一次看见。

莱助教嗯。与此相似的细微摆动，10年前在没有火山的地方观测到过。震源不是火山所在的浅处地方，而是西南日本的板块边界。

大地君我的出生地呀，我不记得了，烈度大概是多少？

莱助教人几乎感觉不到，高灵敏度的地震仪才勉强捕捉到的程度吧。那么，看看这个地震波形，你知道哪部分与其相当吗？这一直排列记录下来的是西南日本从北到南地震观测点的记录波形。一条线是一个观测点1小时的地震记录，是2000年5月5日晚10时到11时的记录，从左向右记录了地震波形。

大地君真是不得了啊，好像都看不清一条条线了，这里隐藏着非火山性微动呢，到底是哪里呢？研究也找不出来呀。

莱助教是这个部分。

图1 记录到低频微动的地震波形

大地君哎，完全看不出来嘛。

莱助教当你进入大学研究院，看到很多波形后，就会根据记录发现“哪里有异常”了。这个微动是防灾科学技术研究所的高灵敏度地震仪观测网Hi-net观测到的，它被称之为“深部低频微动”。当然，这是世界上最先发现的。

2 板块边界的各种地震

莱助教关于板块边界地震我们已经学过了。

大地君是的。在板块边界，存在着快速滑动的地方和紧紧附着的地方，后者被称之为粘着。这个固着被剥离的运动就是板块地震。

莱助教是这样的。人们曾经认为，板块边界到处都是紧紧附着的。但是，后来我们知道了，实际固着的地方是部分的，固着被剥离时就是地震发生时，而且，同一地方会再次固着，反复发生地震。

大地君关于板块接触的方式有快速滑动和紧密附着两种，令人惊讶。

莱助教实际不是两种。

大地君啊？是吗？还有第三种是深部低频微动吗？

莱助教不，研究人员后来发现了，有快速滑动的地方、有紧紧附着的地方，还有缓慢滑动的地方，缓慢滑动还有着不同的速度。板块边界缓慢滑动时的地震就是慢地震。

大地君慢地震？

莱助教是的。在我们附近的房总近海，大约每隔6年左右就会发生一次慢地震，而且是震级超过6级的地震。普通地震时，断层破裂是以数十秒左右的速度进行的，但是慢地震大约需要10日左右才缓慢发生。

大地君那可真是名副其实的慢呀。

莱助教是的，所以被称之为慢地震。当然，人是感觉不到的。但这种地震用地震仪、GPS或倾斜仪等地形变观测仪就可被记录发现。

3 西南日本的慢地震

大地君此外，还有哪些种类的慢地震呢？

莱助教我们根据倾斜仪的记录得知，在四国西部，除了深部低频微动外，还发生着这种慢地震。我们把需要数日释放震级6弱程度能量的地震，称之为“短期的缓慢滑动事件”。我们还在西端的丰后水道进一步观测到，这种现象持续数月之久的“长期的缓慢滑动事件”。

大地君真是各种各样呀。我总觉得好像还有其他的地震是吗？

莱助教有啊。我们进一步深入分析得知还有像这样的“深部超低频地震”的发生。

大地君的学习笔记

板块边界发生的各种地震的总结：

·利用高密度、高灵敏度的地震观测网Hi-net，全球率先发现的。

·各种慢地震相互关联地发生着。

大地君啊，稍等，这次让我来总结一次。各种慢地震的活动地点，嗯，要确定活动地点，是不是必须确定各种慢地震的震源？能像确定普通地震那样确定其震源吗？

莱助教到底是学了一年呀，能发现问题的关键了。由于慢地震不能像普通地震那样确定震源，所以才应开发研究新方法。入学后务必要好好学习。现在来回答你的问题。深部低频微动和短期的缓慢滑动事件，还有深部超低频地震都是在同样的地方发生的。在比这更浅的地方发生的是长期的缓慢滑动事件。说到西南日本，它是发生东海、东南海、南海特大地震的区域，你试着汇总一下它们的位置关系吧。

4 新堂教授的简单提问：各种慢地震的发生机制

大地君我又知道了一个利用高灵敏度地震观测网的研究成果。是不是全世界都对日本的数据寄予了极大关心吧。

新堂教授正是这样。实际上，加拿大的研究团体在西海岸也发现了同样的现象，这是日本的成果传到海外的又一例。这要在你的笔记中补充上。还有一个问题就是活动的时间。由于是在同样的地方发生的，所以，它们之间总觉得好像相互有关联吧？

大地君这么说的话，就是如果哪个一活动，其他的也开始活跃对吗？

新堂教授2003年8～9月就发生了从丰后水道向东北方向移动的活跃的深部低频微动和短期的缓慢滑动事件，这时同时发生的是丰后水道的长期的缓慢滑动事件。

大地君回顾学习笔记的话，首先，深部低频微动和短期的缓慢滑动事件是在同样的地方发生的，其次是在比慢地震更浅的地方发生的长期的缓慢滑动事件。这些活动是在同一时期活跃的，是这样的吗？

新堂教授是的。到了最后的问题，你试着回答一下，这些慢地震在板块边界同时发生的机制是什么呢？火山性微动与水的存在有没有关系呢？

大地君水……因为海洋板块的俯冲，所以，似乎的确与水有关系。随着板块的俯冲，周围的压力不断增加，无法承受这种压力的水分，就向板块外，也就是板块边界移出。这就是它们的关系吧。

新堂教授嗯嗯，很好。这就叫脱水反应。在板块边界发生脱水反应的地区，摩擦变小，于是陆地一侧板块缓慢回到海洋一侧，我们认为，这就是短期的缓慢滑动事件，并推断在同样的地区，伴随这样的缓慢滑动，还发生着像小地震的深部低频微动或近乎稍大地震的深部超低频地震。

大地君在这种摩擦小的地区和紧密固着的地区之间，就会发生长期的缓慢滑动事件。板块边界面真是具有多样性呀，我觉得似乎这其中还有待我们去发现的现象。

新堂教授下个月就成为大学院的学生了，期待着你的小的大发现哟。

配备地震观测网就可以发现板块边界发生的各种地震，我们还探明了各种慢地震之间相互关联而同时发生着，在发生这些慢地震的地区较浅的地方，有东海、东南海、南海特大地震的发生地区。也许我们应该必须搞清未来的特大地震与这些慢地震的关系。