1996 Fiscal Year Annual Research Report
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08454120
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
嶋本 利彦 東京大学, 地震研究所, 教授 (20112170)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
梅田 康弘 京都大学, 防災研究所, 助教授 (10025421)
清水 以知子 東京大学, 大学院・理学系研究科, 助手 (40211966)
松浦 充治 東京大学, 大学院・理学系研究科, 教授 (00114645)
山下 輝夫 東京大学, 地震研究所, 教授 (10114696)
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| Keywords | 断層 / 地震 / 地震性断層運動 / 断層の構成則 / 高速摩擦 / 摩擦熔融 / 地震の発生過程 / シュードタキライト |
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| Research Abstract |
地震時の断層の挙動は,我々が通常想像するよりも遥かにダイナミックである.大地震の発生時には,断層は静止した状態から高速に加速されて,数m規模に適する大きな変位をする.本研究の目的は,断層が高速で大変位をする時の性質(高速摩擦構成別)が地震の発生過程に与える影響を調べることである.本年度の研究成果は以下の通りである.
(1)回転間隙水圧式高速摩擦試験機を設計・製作した.この試験機ではステンレス製圧力容器に50MPa以下の水圧を加え,円筒形試料を用いて間隙水圧中で回転式高速摩擦試験を行うことが可能である.バリシールに工夫をして,水の臨界点以上の圧力下で圧力容器を通してピストンの高速回転を可能にした.オプションで加熱炉を設置すれば高温熱水条件下で高速摩擦実験なうことができる.
(2)1990年に設計・製作した回転式高速摩擦試験機を用いて,ハンレイ岩の高速摩擦の性質の全貌を明らかにした.その結果,すべり速度の増加とともに断層の摩擦抵抗は一旦増加し,さらに速度が増加すると熱破壊または摩擦熔融の影響によって「底抜け」するように摩擦抵抗が急に減少することが示された.高速・大変位の影響はこれまでに知られていたどの効果よりも大きい.
(3)高速摩擦の性質に基づいて地震の2段階発生論を提唱した.この説は,既存の断層の構成則に基づいて予想される地震の震源核が不安定になって断層が加速すると,高速領域にはいってvelocity strreng the ningのバリアによって断層の加速が抑えられ,断層がこのバリアを乗り越えた時に地震の発生に至るというものである.地震の第2種空白域がこのモデルによって説明できる可能性がある.
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[Publications] Tsutumi,A.and Shimamoto,T.: "Frictional properties of monzodiorite and gabbro during seismogenic fault motion" Journal of Geological Society of Japan. 102. 240-248 (1996)
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[Publications] 嶋本利彦,ほか5名: "1995年ネフチェゴルスク地震の地震断層と被害" 地質学雑誌. 102. 894-907 (1996)
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[Publications] Tsutsumi,A.& Shimamoto,T.: "High-velocity frictional properties of gabbro" Geophysical Research Letters,Am.Geophys.Union. (印刷中). (1997)
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[Publications] Kawamoto,E.& Shimaoto,T.: "Mechanical Behavior of Halite and Calcite Shear Zones from Brittle to Fully-Plastic Deformation and A Revised Fault Model" Proceedings of the 30th International Geological Congress,Beijing. (印刷中). (1997)
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[Publications] Shimizu,I.: "The nonequilibrium thermodynamics of intracrystalline diffusion under nonhydrostatic stress" Philosophical Magazine. (印刷中). (1997)
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[Publications] 嶋本利彦,ほか5名: "トクトニクスと変成作用(原 郁夫先生退官記念論文集),「断層岩と断層のレオロジー」" 創文(東京), 314-332 (1996)
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[Publications] 嶋本利彦: "地殻の形成(岩波講座地球惑星科学8),「地殻の変形とテクトニクス」" 岩波書店(東京), 183-255 (1997)
