2016 Fiscal Year Research-status Report
岩石の衝撃圧縮実験とシュードタキライト：深部地震震源過程の物質科学的研究
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15K05341
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
小畑 正明 京都大学, 理学研究科, 名誉教授 (20126486)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
安東 淳一 広島大学, 理学研究科, 教授 (50291480)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 地震 / 断層 / 衝撃圧縮実験 / オリビン / シュードタキライト / 摩擦溶融 / 粉砕 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
上部マントルを構成する重要鉱物かんらん石に一軸衝撃圧縮を加えて剪断面を生ぜしめ剪断面の微細組織を観察することで地震発生のメカニズムを解明することが本プロジェクトの研究目的であった。前年度までは熊本大学のパルスワー科学研究所の１段式ガンを用いて衝撃圧縮実験を行うことで、剪断面に沿って粉砕と溶融がこの順番で起こったことが解明された。今年度の最重要課題はより衝撃力を出せる、２段式ガンを用いることで、より高圧力下で剪断を起こしより広範な溶融を観察することであった。衝撃圧縮時にリアルタイムでデータを取る、いわゆる計測実験と異なって、衝撃圧縮後にサンプルを回収して組織観察をする、いわゆる回収実験は、実験のアセンブリの設計を含めてより慎重な準備を要する。ほぼ半年の準備期間をおいて、昨年12月にようやく準備が整い、今年１月に2段式ガンを用いた衝撃圧縮実験を行うことができた（実験条件：Wプレート直径20mm厚さ1.6mm使用，フライヤースピード1.94km/s）。圧縮実験そのものは成功したのだが，衝撃が強すぎたためかサンプルを入れた鉄カプセルの蓋が裂けて飛んでしまい，その際カプセル中のかんらん石結晶も失われて試料回収はできないという残念な結果に終わった。したがって当初予定していた回収試料の微細組織の観察実験はできなかった。２段式ガンの回収実験は準備に相当の時間がかかるので年度内にやり直すことは無理であった。今後2段式ガンの実験を行うには、カプセルのデザインをより頑丈なものに改良することが必要であることが分かったことが成果といえば成果である。
前年度１段式ガンの衝撃圧縮実験で得た結果の論文の作成を進展させた。
3月23日の熊本大学での国際シンポジウムでは筆者がこれまでの衝撃圧縮回収実験の研究成果を発表し，これについて複数の研究者と意見交換を行うことで考察を深めることができた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
熊本大学における２段式ガンの実験準備に予想以上に時間がかかった。
衝撃実験自体は成功したが，衝撃の際のカプセルの破壊でサンプルの回収はできなかったので，当初計画していた圧縮サンプルの観察実験には至らなかった。カプセルのデザインの改良を含めて再度実験計画の立て直しが必要になった。
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| Strategy for Future Research Activity |
２段式ガンによる衝撃実験を再度行う（熊本大学、真下教授との共同研究）。
そのために必要なカプセルのデザインと作成、実験方法の再検討，および新たにカンラン石結晶試料作成を行う。
前年度１段式ガンで圧縮実験回収した試料の電子顕微鏡観察を進める（広島大学、安東教授担当）。
天然のシュードタキライトとの比較研究を推進する。
研究の総括を行い、国際会議で発表するとともに、論文作成を行う。
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| Causes of Carryover |
本年度計画していた衝撃圧縮実験が不成功で，計画通りの研究実施ができなかったため。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
2016年度に行えなかった２段式ガンによる衝撃圧縮実験に再チャレンジし，最終年度の計画実験に加える。研究成果を12月に米国で開催される地球物理学連合大会で発表する。
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