Effects of water on plastic deformation and development of microstructure in deep fault zones

• Project/Area Number: 25K07459
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 17040:Solid earth sciences-related
• Research Institution: Osaka Metropolitan University
• Principal Investigator: 福田 惇一 大阪公立大学, 大学院理学研究科, 准教授 (10726764)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 奥平 敬元 大阪公立大学, 大学院理学研究科, 教授 (20295679)
• Project Period (FY): 2025-04-01 – 2028-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2025)
• Budget Amount: ¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000); Fiscal Year 2027: ¥520,000 (Direct Cost: ¥400,000、Indirect Cost: ¥120,000); Fiscal Year 2026: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000); Fiscal Year 2025: ¥2,990,000 (Direct Cost: ¥2,300,000、Indirect Cost: ¥690,000)
• Keywords: 塑性変形 / 岩石微細組織 / 水の形態 / 含水量 / 地殻強度

Outline of Research at the Start

断層深部では岩石鉱物が、塑性変形という機構で継続的に流動しており、様々な微細組織が形成される。塑性変形は岩石鉱物中に不純物として含まれる「水」によって促進される。しかし、実際の岩石鉱物中にどのくらいの水が含まれ、その水がどのように塑性変形と微細組織発達に寄与するのか不明である。
本研究では過去に変形を被った岩石中の主要構成鉱物である石英や長石中について、両鉱物中の水の分布を分析することによって、発達した微細組織と対応づける。さらに微細組織の解析から得られる応力、歪速度などの情報と合わせて、断層深部領域で進行する塑性変形とそれに伴う微細組織発達に与える水の効果を評価する。