Publicly Offered Research
Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
断層の強度回復メカニズムを調べるため、断層のクラック閉鎖(鉱物化)による強度回復過程のモデリング(数値シミュレーション)と、実際の地震断層の強度回復過程の観測を行った。(1)断層の強度回復モデリングでは、マイクロフォーカスX-CTを用いて、天然のフラクチャーを含む岩石試料の3次元デジタルモデルを作成し、そのデジタルモデルに対して格子ボルツマン法(LBM)による間隙流体シミュレーションを実施した。フラクチャーシステムを含んだ岩石モデルは巨大になるため、Graphics Processing Unitを用いた大規模計算を実施した。その間隙流体挙動から、移流拡散方程式を用いた手法で、岩石内部の鉱物化をモデリングした。最後に弾性変形シミュレーションを、開口したフラクチャーモデルと鉱物沈殿したフラクチャーモデルに適用し、鉱物化によるフラクチャーの閉鎖が断層の強度や浸透率に与える影響を定量化した。その結果、クラックの閉鎖様式や鉱物化の種類によって、断層の強度回復や浸透率は大きく異なることが分かった。一方、流体挙動を考慮した鉱物化モデリングでは計算時間が長く実用的ではないので、ランダムウォークという確率論に基づく鉱物化モデリング手法の開発も行った。(2)実際の断層回復過程を調べるために、地震波干渉法を用いた手法により、2016年熊本地震の断層を伝わる弾性波速度(断層強度)の変化を調べた。その結果、地震発生時に、断層や火山周辺で弾性波速度の急激な低下がみられた。断層周辺の弾性波速度の低下は、断層周辺のダメージや間隙水圧が増加に伴うクラックの形成で説明できる。地震後は、弾性波速度が徐々に増加する傾向(断層の強度回復プロセス)を検出することができた。現在、この断層強度の回復プロセス(弾性波速度の回復プロセス)を、断層のモデリング結果(数値シミュレーション結果)と比較しながら解釈を行っている。
28年度が最終年度であるため、記入しない。
All 2017 2016 2015 Other
All Int'l Joint Research (2 results) Journal Article (19 results) (of which Int'l Joint Research: 6 results, Peer Reviewed: 17 results, Open Access: 11 results, Acknowledgement Compliant: 14 results) Presentation (70 results) (of which Int'l Joint Research: 31 results, Invited: 23 results) Remarks (2 results)
Scientific Reports
Volume: 7 Issue: 1 Pages: 42947-42947
10.1038/srep42947
Water Resources Research
Volume: 53 Issue: 1 Pages: 11-32
10.1002/2016wr019098
Volume: 7 Issue: 1 Pages: 1-10
10.1038/s41598-017-01369-0
120006305872
Agriculture as a metaphor for creativity in all human endeavors -Proceedings of Forum "Math-for-Industry" 2016 (Springer book)
Volume: 印刷中
Earth, Planets and Space
Volume: 68 Issue: 1 Pages: 11-11
10.1186/s40623-016-0487-0
Remote Sensing Letters
Volume: 7 Issue: 7 Pages: 711-720
10.1080/2150704x.2016.1182660
Interpretation
Volume: 4 Issue: 4 Pages: 1-11
10.1190/int-2016-0019.1
Journal of The Remote Sensing Society of Japan
Volume: 36 Pages: 218-222
130006847340
Advances in Water Resources
Volume: 印刷中 Pages: 3-15
10.1016/j.advwatres.2016.03.005
International Journal of Greenhouse Gas Control
Volume: 46 Pages: 197-204
10.1016/j.ijggc.2016.01.011
Exploration Geophysics
Volume: 印刷中 Issue: 2 Pages: 137-150
10.1071/eg15127
Volume: 45 Pages: 94-105
10.1016/j.ijggc.2015.11.030
International Journal of Applied Earth Observation and Geoinformation
Volume: 44 Pages: 95-103
10.1016/j.jag.2015.07.006
Volume: 49 Pages: 179-191
10.1016/j.ijggc.2016.03.006
Volume: 6 Issue: 1 Pages: 23548-23548
10.1038/srep23548
120005770783
TSUBAME e-Science Journal
Volume: 14 Pages: 18-23
40020761831
Earth and Planetary Science Letters
Volume: 431 Pages: 15-25
10.1016/j.epsl.2015.09.011
Volume: 39 Pages: 107-118
10.1016/j.ijggc.2015.04.020
Tectonophysics
Volume: 印刷中 Pages: 120-130
10.1016/j.tecto.2015.05.008
120006305877
http://geo.mine.kyushu-u.ac.jp/tsuji/index.html
http://i2cner.kyushu-u.ac.jp/~ccs-div/