1997 Fiscal Year Annual Research Report
シュードタキライト・粉体岩の性状にもとづく地震性摩擦すべり構成則の再構築
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09304046
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Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
大槻 憲四郎 東北大学, 大学院・理学研究科, 教授 (70004497)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
加藤 尚之 工業技術院, 地質調査所, 研究官
長瀬 敏郎 東北大学, 大学院・理学研究所, 助手 (10237521)
大谷 栄治 東北大学, 大学院・理学研究所, 教授 (60136306)
齋藤 文良 東北大学, 素材工学研究所, 教授 (10007198)
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| Keywords | 断層ガウジ / シュードタキライト / 摩擦発熱 / 孔隙流体の熱膨張 / ガウジのfluidization / ガウジの溶融 / Slip pulse |
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| Research Abstract |
本研究計画は,平成9年11月に追加採択され,ただちに開催した研究打ち合わせ集会において研究戦略を立案し,発足した.研究開始後3ヶ月間の研究成果は以下の通りである.
【encircled1】野島断層からの断層岩に加え,愛媛県大島で発見されたシュードタキライトと長野県飯田断層の粉体岩の試料を採取した.
【encircled2】Fluidizeした粉体岩2試料,カタクラスティックに流動したガウジ4試料の粒度を計測した.いずれもべき分布し,前者のべき数は後者より有意に大きいことを見出した.また,粉砕粒子の片割れを発見できる確率を計測し,これがfluidizationの存否の有効な判定基準である見通しを得た.この結果は,活断層が地震性かクリープ性かを判定する実用的なツールになりうる点で画期的である.
【encircled3】地震性摩擦すべりの物理過程はthermal pressurization,ガウジのfluidizationおよびmeltingから成る.このうち,thermal pressurizationはpre-seismicなクリープと低速すべりを予見し,地震直前予知の可能性への見通しが得られた.Fluidizationは極めて急激で完全に近い応力降下を予見し,強震動の原因であるとの予見を得た.Melting,とくにその初期は高速すべりの抑制因子であり,高速すべりを停止させる(地震のサイズを決定する)有力な機構との予見を得た.上記の3つの過程から,高速すべりはラプチャー先端部に限定され,slip pulseを発生することが予見される.これは最近の精密な波形インバージョンの結果を説明できそうである.
今後,当初研究計画に沿って,新設備を活用して断層岩の諸性質を解析し,リアルな地震性摩擦すべりの物理過程を明らかにすると同時に,それらをマクロな摩擦構成則として統合する予定である.
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[Publications] Paul Spudich: "Use of taulf clriations and dislocation models to infer tectomic sheaar stress during the 1995 Hyogo-ken Nanbu(Kobe)earthguake." Bull.Seism.Soc.Am.(印刷中). (1998)
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[Publications] Kenshir Otsuki: "An empirical evolution law of fractal sige frequeney of fault population and its similarity law." Geophys.Res Lett.(印刷中). (1998)
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[Publications] 大槻憲四郎: "断層岩が示す地震性摩擦すべりの物理過程。" 月刊 地球. (印刷中). (1998)
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[Publications] Naoyuki Kato: "A mumerical study on seismic coupling along subduction zones using a laboratory derived friction law." Phys.Earih Planet.Interi.102. 51-68 (1997)
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[Publications] Naoyuki Kato: "Possible meshanism of precurory seismic quiescence : Rogional stness relaisation due to preseismic sliding." Pure and Applied Geophys.150(2). 249-267 (1997)
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[Publications] T.Kubo: "Effects of water on the alfa-beta transformation kinetics in San Carlos olivine and rheology of wadsleyite." Geophys.Res.Lett.(印刷中). (1998)
