岩石変形学に基づく地震(高速変形)の準備過程の解明

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11304037
• Research Institution: Hiroshima University
• Principal Investigator: 竹下 徹 広島大学, 大学院・理学研究科, 教授 (30216882)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 金川 久一 千葉大学, 理学部, 助教授 (40185898) ; 安東 淳一 広島大学, 大学院・理学研究科, 助手 (50291480)
• Keywords: 高温・高圧型変形実験装置 / 予備実験 / 圧力キャリブレーション / 超鋼アンビル / 圧力媒体 / 塩 / 銀 / 融解点

Research Abstract

以下に、平成13年度の研究実績を記す。前年度に引き続き、高温・高圧型変形実験装置の立ち上げ(予備実験)を継続した。前年度までの段階で、一応目的とする実験条件(封圧=1GPa、温度=1000℃)を達成することには成功しており、今年度は当初、マイクロピストンを使用した、実際の岩石の変形実験(本実験)に着手する予定であった。しかしながら、今年度、前年度の予備実験では未着手の圧力キャリブレーション(試料セル内の圧力測定)の実験を行なっている過程で、タングステンカーバイド(WC)製超鋼アンビルが、意外にも低圧力下で割れるという事態が生じ、予備実験は難航した。試料セル内に発生している圧力を測定するためには、通常、融解の温度-圧力条件が良くわかっている物質を試料セル内に入れて、その融点から発生圧力を確認する方法を採る。本実験では、銀を圧力計として用いたが、1つの問題が生じた。それは、本実験では、塩(NaCl)を圧力媒体として用いているが、1GPa以下の低圧下では、NaClの融解の方が銀の融解よりも低温下で生じ、試料セル内に対流を生じてしまうため、安定に温度を上昇させることが困難なことである。また、NaClの融解に伴う体積膨張で、超鋼アンビルが破損した場合もあった。一方で、NaClと銀の融解点が逆転する1GPa以上の高圧下では、超鋼アンビルが破損することが判明した。圧力測定の方は、その後、低圧下の実験でも、NaClの融解点を、温度-電力のグラフから読み取ることが出来ることが判明し、今年度の実験でほぼ圧力測定は終了することが出来た。一方、比較的低圧(0.5-1 GPa)下でアンビルが破損する問題は、本実験に入る前に解決しなければいけない問題として残された。現在、超鋼アンビルの材質と形状の改善を行なっている段階である。

Research Products

• [Publications] K.Yagi: "Regional variation in exhumation and strain rate of the high-pressure Sambagawa metamorphic rocks in central Shikoku, southwest Japan"Journal of Metamorphic Geology. 20(印刷中). (2002)
• [Publications] T.Takeshita: "Paleostress orientation from 3-D orientation distribution of microcracks in quartz from the Cretaceous Granodiorite core samples drilled through the Nojima Fault, south-west Japan"The Island Arc. 10・3/4. 495-505 (2001)
• [Publications] J.Hippertt: "Deformation partitioning during folding of banded iron formation"Journal of Structural Geology. 23・5. 819-834 (2001)
• [Publications] J.Ando: "Striped zoning of olivine induced by dislocation creep in deformed peridotites"Nature. 414・6866. 893-895 (2001)
• [Publications] J.Tsurumi: "Strain localization due to a positive feed back of deformation and myrmekite-forming reaction in gravite and aplite mylenites along the Hatagawa Sshear Zone of NE Japan"Journal of Structural Geology. 24(印刷中). (2002)