2023 Fiscal Year Annual Research Report
Physicochemical processes in slow-to-fast phenomena
| Project Area | Science of Slow to Fast Earthquakes |
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| Project/Area Number |
21H05201
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| Research Institution | Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology |
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Principal Investigator |
濱田 洋平 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 超先鋭研究開発部門(高知コア研究所), 主任研究員 (80736091)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
藤内 智士 高知大学, 教育研究部自然科学系理工学部門, 講師 (10632557)
波多野 恭弘 大阪大学, 大学院理学研究科, 教授 (20360414)
山口 哲生 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 准教授 (20466783)
野田 博之 京都大学, 防災研究所, 准教授 (50619640)
堤 昭人 京都大学, 理学研究科, 准教授 (90324607)
山下 太 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, 主任研究員 (90374165)
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| Project Period (FY) |
2021-09-10 – 2026-03-31
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| Keywords | Slow-to-Fast地震 / 力学試験 / 数値実験 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では力学実験と物理モデリングを両輪とした新たな「物質科学」を創出して、Slow-to-Fast地震を支配している物理化学プロセスを紐解き、そのプロセスを地震予測モデルに組み込むことを目指している。当該年度では、研究計画の第2段階として、前年度までに導入した装置・設備を用いた力学試験と数値実験を実施した。
水圧―トルク制御式摩擦試験機をもちいた強度回復実験では、セラミックボールを用いたトルク制御実験を実施した。低速度摩擦試験と中－高速摩擦試験では、遠洋性シルト岩を用いた大型リング剪断実験により、非排水条件下では有効応力の減少により断層強度が低下すること、またすべり時の間隙圧上昇に起因してすべり弱化距離が顕著に小さくなることなどを明らかにした。長大岩石摩擦試験では同一の実験条件のもとで実施した二つのスケールでのガウジ摩擦実験結果を比較し、速度-状態依存摩擦則のパラメタの一つがスケール依存することを明らかにした。また、非平衡物理モデリングからは、速度強化領域と速度弱化領域をランダムに分布している系では、両者の割合が拮抗している場合に複雑なすべり挙動が生じることを確認した。例えば、局所的な遅いすべりが断層面の異なる場所で交互に発生するサイクルなども発生する。他方、速度強化・弱化の面積割合がどちらかに偏っていれば、摩擦不均質性はすべりの安定性に対して本質的な影響を及ぼさず、「多数派」によって断層面のすべり特性が決定されることが分かった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
計画通り、整備した実験装置・数値計算器を用いた実験が進行している。
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| Strategy for Future Research Activity |
引き続き、整備された実験環境を用いて実験やデータ解析を実施する。当初の予定通り、種々の実験の実施と物理モデリングとの融合に向けた実験と議論を展開する。
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[Journal Article] Cross-property relationship between electrical resistivity and elastic wave velocity of crustal rocks from the Oman Drilling Project Hole GT3A: Implications for in situ geophysical properties of oceanic crust.2023
Author(s)
Akamatsu, Y., Nagase, K., Abe, N., Okazaki, K., Hatakeyama, K., and Katayama, I.
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Journal Title
Journal of Geophysical Research
Volume: 128
Pages: -
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Multiphase-solid fluid inclusions in HP-LT eclogite facies rock (Zavkhan Terrane, Western Mongolia): evidence for the evolution from saline to hypersaline fluids during metamorphism in subduction zone2023
Author(s)
Manzshir Bayarbold, Atsuchi Okamoto, Masaoki Uno, Kenta Yoshida, Alexey Kotov, Geri Agroli, Otgonbayar Dandar, Yasuhiro Niwa, Masao Kimura, Noriyoshi Tsuchiya
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Journal Title
Contributions to Mineralogy and Petrology
Volume: 178
Pages: -
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Scaling Microseismic Cloud Shape During Hydraulic Stimulation Using In Situ Stress and Permeability2023
Author(s)
Y. Mukuhira, M. Yang, T. Ishibashi, K. Okamoto, H. Moriya, Y. Kumano, H. Asanuma, S. A. Shapiro, J. L. Rubinstein, T. Ito, K. Yan, Y. Zuo
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Journal Title
Journal of Geophysical Research: Solid Earth
Volume: 128
Pages: -
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Presentation] Modeling of transient responses in friction of halite2023
Author(s)
Yamaguchi, T., Chang, C., Noda, H., Hamada, Y., Wang, G., and Huan, C.
Organizer
日本地球惑星科学連合2023年大会
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[Presentation] Frictional weakening behavior characterized by grain comminution in the sheared halite medium2023
Author(s)
Chang, C., Noda, H., Hamada, Y., Wang, G., Huang, C., and Yamaguchi, T.
Organizer
日本地球惑星科学連合2023年大会
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[Presentation] Multiphase-solid fluid inclusion in eclogitic garnets of the Melange zone, western Mongolia2023
Author(s)
Bayarbold Manzshir1, Atsushi Okamoto1, Masaoki Uno, Kenta Yoshida, Alexey Kotov, Geri Agroli, Otgonbayar Dandar, Yasuhiro Niwa, Masao Kimura, Noriyoshi Tsuchiya
Organizer
Water-Rock Interaction WRI-17
Int'l Joint Research
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