2013 Fiscal Year Annual Research Report
巨大地震断層の物質科学的研究によるすべりメカニズムの解明
Project Area | New perspective of great subduction-zone earthquakes from the super deep drilling |
Project/Area Number |
21107005
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Research Institution | The University of Tokyo |
Principal Investigator |
木村 学 東京大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (80153188)
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Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小暮 敏博 東京大学, 理学(系)研究科(研究院), 准教授 (50282728)
石川 剛志 独立行政法人海洋研究開発機構, 高知コア研究所, グループリーダー (30270979)
藤本 光一郎 東京学芸大学, 教育学部, 准教授 (80181395)
廣野 哲朗 大阪大学, 理学(系)研究科(研究院), 准教授 (70371713)
氏家 恒太郎 筑波大学, 生命環境科学研究科(系), 准教授 (40359188)
山本 由弦 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 (10435753)
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Project Period (FY) |
2009-07-23 – 2014-03-31
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Keywords | 固体地球物理学 / 地震 / 大深度地下 / 地球変動予測 / 地質学 / 南海トラフ / 付加体 / 断層 |
Research Abstract |
本年度は、日本海溝掘削(IODP-JFAST)で得られた断層帯の試料、および陸上部付加体に分布する断層について分析を進め、断層の物質科学的、力学的性質について以下の成果が得られた。 1. 東北地方太平洋沖地震の震源断層が、60%を超える高濃度のスメクタイトによって構成されていることが分かった。また比較のため、DSDP Leg56で採取された沈み込む直前の堆積物の鉱物定量を行い、遠洋粘土層の上部5mにスメクタイトの濃集層があることを見出した。また、その局所化した剪断帯からfluidizationの証拠を見出した。このことが日本海溝における大規模な津波性断層すべりを引き起こす主な要因と考えられる。 2. また、日本海溝掘削間隙水試料の化学分析によりプレート境界断層における摩擦熱由来の温度異常に流体移動が与える影響を評価した。 3. 南海トラフ基盤の玄武岩の変質解析を行った。EPMAを用いた元素マッピングの結果から、玄武岩の変質で生じたサポナイトは主に気泡を充填する形で産していることが判明した。また玄武岩の浸透率測定より不透水であることも判明した。 4. また陸上部の四万十付加体牟岐メランジュ中に発達する枕状玄武岩及び玄武岩起源断層岩から採取した試料を用いて摩擦の速度依存性と高速摩擦特性を検討し、枕状玄武岩が不安定すべりの発生源となるポテンシャルを有すること及びfluidizationを記録したウルトラカタクレーサイトが地震破壊を伝播させやすいことを明らかにした。 5.異なる深度(1km以浅と2-4km)で形成された陸上付加体に発達するメランジュ様断層に対する力学試験から,深いものほど弾性波速度と剪断強度の著しい増加を確認した。プレート境界断層浅部における剪断による圧密と粘土鉱物の相転移によって、断層が厚化することを実証した。
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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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Research Products
(91 results)
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[Journal Article] Characteristics of the magnetic fabrics in mass transport deposits in the Nankai Trough trench slope, Japan, in: Krastel, S., Behrmann, J.H., Volker, D., Stipp, M., Berndt, C., Urgeles, R., Chaytor, J., Huhn, K., Strasser, M., Harbitz, C.B.2014
Author(s)
Kitamura, Y., Strasser, M., Novak, B., Kanamatsu, T., Kawamura, K., Zhao, X.
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Journal Title
In: Krastel et al (Eds), Submarine Mass Movements and Their Consequences,Advances in Natural and Technological Hazards Research
Volume: 37
Pages: 649-658
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Low coseismic friction on the Tohoku-oki fault determined from temperature measurements2013
Author(s)
Fulton, P. M., Brodsky, E. E., Kano, Y., Mori, J., Chester, F., Ishikawa, T., Jarris, R. N., Lin, W., Eguchi, N., Toczko, S. and the Exp.343/343T and KR13-08 Scientists
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Journal Title
Science
Volume: 342
Pages: 1214-1217
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Importance of mechanochemical effects on fault slip behavior during earthquakes2013
Author(s)
Hirono, T., Tanikawa, W., Honda, G., Kameda, J., Fukuda, J. and Ishikawa, T
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Journal Title
Geophys. Res. Lett
Volume: 40
Pages: 2988-2992
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Low coseismic shear stress on the Tohoku-oki megathrust determined from laboratory experiments2013
Author(s)
Ujiie, K., Tanaka, H., Saito, T., Tsutsumi, A., Mori, J., Kameda, J., Brodsky, E. E., Chester, F. M, Eguchi, N., Toczko, S. and Exp.343 and 343T Scientists
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Journal Title
Science
Volume: 342
Pages: 1211-1214
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Stress states at the subduction input site, Nankai Subduction Zone, using anelastic strain recovery (ASR) data in the basement basalt and overlying sediments2013
Author(s)
Yamamoto, Y., Lin, W., Oda, H., Byrne, T., Yamamoto, Y
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Journal Title
Tectonophysics
Volume: 600
Pages: 91-98
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Structure and composition of the plate-boundary slip zone for the 2011 Tohoku-oki earthquake2013
Author(s)
Chester, F. M., Rowe, C., Ujiie, K., Kirkpatrick, J., Regalla, C., Remitti, F., Moore, J. C., Toy, V., Wolfson-Schwehr, M., Bose, S., Kameda, J., Mori, J. J., Brodsky, E. E., Eguchi, E., Toczko, S. and Expedition 343 and 343T Scientists
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Journal Title
Science
Volume: 342
Pages: 1208-1211
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Magnetostratigraphic results from sedimentary rocks of IODP’s Nankai Trough Seismogenic Zone Experiment (NanTroSEIZE) Expedition 3222013
Author(s)
Zhao, X., Oda, H., Wu, H., Yamamoto, T., Yamamoto, Y., Yamamoto, Y., Nakajima, T., Kitamura, Y., and Kanamatsu, T.
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Journal Title
The Geological Society of London Special Publications
Volume: 373
Pages: -
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Strong sediments at the deformation front, and weak sediments at the rear of the Nankai accretionary prism, revealed by triaxial deformation experiments2013
Author(s)
Stipp, M., Rolfs, M., Kitamura, Y., Behrmann, J.H., Schumann, K., Schulte-Kortnack, D., Feeser, V.
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Journal Title
Geochemistry, Geophysics, Geosystems
Volume: 14
Pages: 4791-4810
DOI
Peer Reviewed
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[Presentation] 巨大地震の物理化学岩石流体相互作用と破壊伝播-露出した化石地震発生プレート境界断層から学ぶ-
Author(s)
木村 学, 斎藤実篤, 山口飛鳥, 亀田 純, 浜橋真理, 福地里菜, 栄田美緒, 濱田洋平, 橋本善孝, 藤本光一郎, 比名祥子, 北村有迅
Organizer
日本地球惑星科学連合2013年大会
Place of Presentation
千葉県、幕張メッセ
Invited
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[Presentation] 延岡衝上断層を貫くボーリングコアのイライト結晶度の変化
Author(s)
福地里菜, 藤本光一郎, 浜橋真理, 山口飛鳥, 木村 学, 亀田 純, 濱田洋平, 比名祥子, 橋本善孝, 栄田美緒, 北村有迅, 斎藤実篤, 水落幸広, 長谷和則, 明石孝行
Organizer
日本地球惑星科学連合2013年大会
Place of Presentation
千葉県、幕張メッセ
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[Presentation] 日本海溝プレート境界断層の鉱物学的特徴
Author(s)
亀田 純, 氏家恒太郎, 廣瀬丈洋, M. Ikari, F. Remitti, 清水麻由子, 濱田洋平, 木村 学, F. Chester, ジェームズ モリ, 江口暢久, S. Toczko, Exp.343 Scientists
Organizer
日本地球惑星科学連合2013年大会
Place of Presentation
千葉県、幕張メッセ
Invited
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[Presentation] プレート沈み込み帯分岐断層の岩石物性と変形様式-延岡衝上断層掘削コアと物理検層データを用いたダメージパラメータの定量化-
Author(s)
浜橋真理, 濱田洋平, 木村 学, 山口飛鳥, 亀田 純, 斎藤実篤, 福地里菜, 藤本光一郎, 橋本善孝, 比名祥子, 栄田美緒, 北村有迅
Organizer
日本地球惑星科学連合2013年大会
Place of Presentation
千葉県、幕張メッセ
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[Presentation] プレート沈み込み帯分岐断層の岩石物性と岩相・構造-延岡衝上断層掘削におけるコア・物理検層総合
Author(s)
浜橋真理, 斎藤実篤, 木村学, 山口飛鳥, 福地里菜, 亀田 純, 濱田洋平, 藤本光一郎, 橋本善孝, 比名祥子, 栄田美緒, 北村有迅
Organizer
日本地球惑星科学連合2013年大会
Place of Presentation
千葉県、幕張メッセ
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[Presentation] アウト・オブ・シークエンス・スラストにおける岩石物性:九州四万十帯延岡衝上断層
Author(s)
橋本善孝, 阿部翔吾, 田野宏季, 斎藤実篤, 山口飛鳥, 亀田 純, 浜橋真理, 福地里菜, 濱田洋平, 栄田美緒, 藤本光一郎, 北村有迅, 木村 学
Organizer
日本地球惑星科学連合2013年大会
Place of Presentation
千葉県、幕張メッセ
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[Presentation] 条線を伴う断層面の光沢とナノ粒子・ラフネス~巨大分岐断層のアナログとしての延岡衝上断層の例
Author(s)
北村有迅, 木村 学, 亀田 純, 山口飛鳥, 纐纈佑衣, 浜橋真理, 福地里菜, 濱田洋平, 藤本光一郎, 橋本善孝, 斎藤実篤, 川崎令詞, 高下裕章, 清水麻由子, 藤井岳直
Organizer
日本地質学会第120年学術大会仙台大会
Place of Presentation
宮城県、東北大学川内キャンパス
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[Presentation] シュードタキライトの3次元構造解析
Author(s)
濱田洋平, 木村 学, 亀田 純, 山口飛鳥, 浜橋真理, 福地里菜, 北村有迅, 川崎令詞, 岡本伸也
Organizer
日本地質学会第120年学術大会仙台大会
Place of Presentation
宮城県、東北大学川内キャンパス
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[Presentation] Evolving seismogenic plate boundary megaturust and mega-splay faults in subduction zone
Author(s)
G. Kimura, M. Hamahashi, R. Fukuchi, A. Yamaguchi, J. Kameda, Y. Kitamura, Y. Hashimoto, Y. Hamada, S. Saito R. Kawasaki
Organizer
AGU Fall Meeting
Place of Presentation
Moscone Center, San Francisco, USA
Invited
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[Presentation] Nanograins, roughness and organic matters on a glossy fault surface with striation- An example from an exhumed subduction megasplay fault, the Nobeoka Thrust, Japan
Author(s)
Y. Kitamura, G. Kimura, J. Kameda, A. Yamaguchi, Y. Kouketsu, M. Hamahashi, R. Fukuchi, Y. Hamada, K. Fujimoto, Y. Hashimoto, S. Saito, R. Kawasaki, H. Koge, M. Shimizu, T. Fujii
Organizer
AGU Fall Meeting
Place of Presentation
Moscone Center, San Francisco, USA
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[Presentation] Contrasts in physical properties between the hanging wall and footwall of an exhumed seismogenic megasplay fault in a subduction zone
Author(s)
M. Hamahashi, S. Saito, G. Kimura, A. Yamaguchi, R. Fukuchi, J. Kameda, Y. Hamada, K. Fujimoto, Y. Hashimoto, S. Hina, M. Eida, Y. Kitamura
Organizer
AGU Fall Meeting
Place of Presentation
Moscone Center, San Francisco, USA
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[Presentation] Boron and strontium isotope constraint on the origin of interstitial water from IODP Expedition 343, JFAST
Author(s)
Ishikawa, T., Sample, J., Takai, K., Chester, F., Mori, J., Eguchi, N., Toczko, S. and Expedition 343 Scientists
Organizer
日本地球惑星科学連合2013年大会
Place of Presentation
千葉県、幕張メッセ
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[Presentation] Geochemical characteristics of core samples from IODP Expedition 343, Japan Trench Fast Drilling Project (JFAST)
Author(s)
Ishikawa, T., Matsuoka, J., Mori, J., Chester, F., Eguchi, N., Toczko, S., and Expedition 343 Scientists
Organizer
AGU Fall Meeting
Place of Presentation
Moscone Center, San Francisco, USA
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[Presentation] Low coseismic friction on the Tohoku fault determined from subseafloor temperature measurements
Author(s)
Fulton, P. M., Brodsky, E. E., Kano, Y., Mori, J. J., Chester, F. M., Ishikawa, T., Harris, R. N., Lin, W., Eguchi, N., Toczko, S., and Expedition 343/343T Scientists
Organizer
AGU Fall Meeting
Place of Presentation
Moscone Center, San Francisco, USA
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[Presentation] Paleomagnetic records of core samples of the plate-boundary thrust drilled during the IODP Japan Trench Fast Drilling Project (JFAST)
Author(s)
Mishima, T., Yang, T., Ujiie, K., Kirkpatrick, J. D., Chester, F. M., Rowe, C. D., Regalla, C., Remitti, F., Kameda, J., Wolfson-Schwehr, M., Bose, S., Ishikawa, T., and Toy, V. G.
Organizer
AGU Fall Meeting
Place of Presentation
Moscone Center, San Francisco, USA
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[Presentation] JFAST掘削コア試料の微量元素組成
Author(s)
石川剛志, 松岡 淳, J. Mori, F. Chester, 江口暢久, S. Toczko, Expedition 343 乗船研究者一同
Organizer
日本地質学会第120年学術大会
Place of Presentation
宮城県、東北大学川内キャンパス
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[Presentation] コスタリカ沈み込み帯における応力場と歪みの時空間変化: IODP Exp. 334,Exp. 344速報
Author(s)
山本由弦, 林 為人, 臼井洋一, 斎藤実篤, 橋本善孝, 坂口有人, 氏家恒太郎, V. Paola, H. Robert, Expeditions 334, 344乗船研究者
Organizer
日本地球惑星科学連合2013年大会
Place of Presentation
千葉県、幕張メッセ
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[Presentation] Experimental study on the formation mechanism of decollement zone
Author(s)
Yamamoto, Y., Kurimoto, Y., Sakaguchi, H., Nishiura, T., Saeda, Y., Ho, C., Ujiie, K.
Organizer
IODP Exp. 333 Post-cruise meeting
Place of Presentation
Barcelonnette, France
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[Presentation] Characteristics of the magnetic fabrics in mass transport deposits in the Nankai Trough trench slope, southwest Japan
Author(s)
Kitamura, Y., Kanamatsu, T., Zhao, X., Strasser, M., Kiichiro, M., Novak, B.
Organizer
The 6th International Symposium on Submarine Mass Movements and Their Consequences
Place of Presentation
Kiel, Germany
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