堆積物の岩石化に伴う力学的・水理学的物性の変化に関する実験的研究
Publicly Offered Research
| Project Area | New perspective of great subduction-zone earthquakes from the super deep drilling |
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| Project/Area Number |
24107705
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Review Section |
Science and Engineering
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| Research Institution | Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology |
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Principal Investigator |
野田 博之 独立行政法人海洋研究開発機構, 地球内部ダイナミクス領域, 研究員 (50619640)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2014-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2013)
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| Budget Amount *help |
¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2013: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
Fiscal Year 2012: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
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| Keywords | 続成作用 / 二次圧密 / 変形実験 / 高温高圧 / 岩石力学実験 / 岩石レオロジー / 水理学 |
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| Research Abstract |
市販の珪石粉末を用いた人工堆積物を再現性良く作成する方法を確立し、そのような実験試料について高温高圧下での圧密・固化実験（常温～500℃、封圧200 MPa、間隙水圧100 MPa）と、引き続き同条件下での三軸変形実験を実施した。珪石粉末は水と混合しスラリー状にし、流動性を保っている状態でジャケットとして用いる金属チューブを差し込み、その状態で自然に沈殿堆積させる。そうする事によって緻密で且つ加工が容易な状態の人工堆積物の作成が可能となった。高温高圧下での圧密実験は再現性がとても高く、温度と時間のスケーリングが明確に認識できるデータが得られた。その活性化エネルギーは約75kJ/molとなり、圧密後試料の内部構造の観察と併せ、石英の溶出が律速するpressure solutionによる圧密過程を実験的に再現できていると確認できた。これは過去の研究と整合的である。圧密後の変形実験では、圧密の変形速度より十分に大きな歪速度を与えた。地質学的時間スケールの圧密・続成作用を経た堆積物の、地震の様な急激な変形に対する応答を再現する為である。圧密度の高い試料ほど剪断強度は高い。圧密度の低い（初期物質から圧縮歪 < 6% 程度）試料に関して歪硬化が認められ、変形実験直前に比べ直後の透水係数は減少する。しかし、圧密度の比較的高い試料ではピーク強度の後歪軟化が確認でき、透水係数は増加した。室内実験において、続成に伴う変形時の挙動の質的遷移をとらえることに成功した。より高い圧密度の試料に関しては、上下に設置した多孔質スペーサの強度不足の為、現在のサンプルアセンブリでは変形実験が不可能である事がわかった。岩石化のプロセス全体をとらえる為には本問題点の解決が課題である。
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| Current Status of Research Progress |
Reason
25年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
25年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(2 results)
Research Products
(5 results)
