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Elucidation of inland tectonic stress distribution based on in-situ crustal stress measurements by means of DRA method

Research Project

Project/Area Number 19K04045
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 17040:Solid earth sciences-related
Research InstitutionNational Research Institute for Earth Science and Disaster Prevention

Principal Investigator

Kentaro Omura  国立研究開発法人防災科学技術研究所, 地震津波防災研究部門, 特別技術員 (90399361)

Project Period (FY) 2019-04-01 – 2022-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2021: ¥260,000 (Direct Cost: ¥200,000、Indirect Cost: ¥60,000)
Fiscal Year 2020: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2019: ¥3,380,000 (Direct Cost: ¥2,600,000、Indirect Cost: ¥780,000)
Keywordsコア変形法 / 原位置地殻応力 / 岩石コア / 広域応力場 / 地震観測井 / 大阪平野 / 日本列島内陸 / 原位置地殻応力測定 / DCDA法 / 内陸地震
Outline of Research at the Start

本研究は、岩石コアの断面形状を計測する「コア変形法」を適用して、地震前あるいは地震後の原位置地殻応力を測定する。地震観測からは、地震前後の応力の主軸の回転と、差応力値が推定され、地殻変動観測からは、地殻歪の時間変化が推定されるのに比べて、本研究では、ある時点における絶対応力そのものを測定する。これらデータを組み合わせることによって、より信頼性の高い、地殻応力データを取得して、内陸の広域地殻応力場を明らかにし、内陸地震の発生メカニズム解明と地震発生予測に資することを目指す。

Outline of Final Research Achievements

In-situ crustal stress is an important factor to understand earthquake mechanism and tectonic activities. However, the reliable in-situ stress data down to more than 100m depth seems to still be poor, because complicated procedures are necessary for measurement in a borehole. We tried in-situ crustal stress measurements at deep seismic observation wells, applying DCDA (Diametrical Core Deformation Analysis) method to recovered rock core samples to estimate stress values. DCDA method measures the circumferential diameter variation due to stress relief after the core recovery, and use elastic constants of the rock core.
Present studies suggest a pair of DCDA method by recovered rock core and borehole breakout observation by borehole wall image logging is recommended to measure both of value and orientation of in-situ crustal stress in the case of borehole breakout is produced.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

地殻の原位置地殻応力(絶対応力)は地震発生過程やテクトニック変動を理解する上で,最重要な物理量である.しかし,従来,測定手法の困難さもあって,圧倒的に測定データが乏しかった.本研究では,これまでの手法に比べて,手間の少なく,単純な理論にもとづく手法であるコア変形法による原位置地殻応力測定を実施した.その結果,深部掘削がなされ,岩石コアが採取,保管されていれば,原位置地殻応力の値を測定できることがわかった.今後,他の観測井でも同様の手法により,日本列島広域での原位置地殻応力の測定に向けた先導となった.

Report

(4 results)
  • 2021 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • Research Products

    (7 results)

All 2021 2020 2019

All Presentation (7 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Presentation] 大阪平野下基盤における原位置地殻応力(3)-コア変形法による再計測-2021

    • Author(s)
      小村健太朗
    • Organizer
      日本地震学会2021年度秋季大会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 大阪平野下基盤における原位置地殻応力-深層地殻活動観測井におけるコ ア変形法による応力値測定-2021

    • Author(s)
      小村健太朗
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合2021年大会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] In-situ crustal stress measurement in inland Japan - Applications of DCDA method to rock core samples from NIED seismic observation wells -2020

    • Author(s)
      Kentaro Omura, Akio Funato, Takatoshi Ito
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合2020年大会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 大阪平野下基盤における原位置地殻応力-深層地殻活動観測井におけるボアホールブレイクアウト法による方位測定-2020

    • Author(s)
      小村健太朗
    • Organizer
      日本地震学会2020年度秋季大会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] In-situ crustal stress in inland Japan with application of DCDA method to rock core samples of seismic observation wells2020

    • Author(s)
      Kentaro Omura, Akio Funato, Takatoshi Ito
    • Organizer
      AGU Fall Meeting 2020
    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Applications of DCDA method for in-situ crustal stress measurement - Rock core samples from NIED seismic observation wells -2019

    • Author(s)
      Kentaro Omura・Weiren Lin・Takatoshi Ito・Akio Funato
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合2019年大会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] 防災科研地震観測井コアへのコア変形法の適用-原位置地般応力健推定の試み-2019

    • Author(s)
      小村健太朗・林為人・伊藤高敏・船戸明雄
    • Organizer
      日本地震学会2019年度秋季大会
    • Related Report
      2019 Research-status Report

URL: 

Published: 2019-04-18   Modified: 2023-01-30  

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