2016 Fiscal Year Research-status Report
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15K13582
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| Research Institution | Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology |
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Principal Investigator |
廣瀬 丈洋 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 高知コア研究所, グループリーダー代理 (40470124)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 断層 / アスペリティ / 鏡肌 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
断層面には、固着している部分（アスペリティ）とそうでない部分が存在する。アスペリティでは、地震間に歪が蓄積され、地震時に大きくすべることから、地震発生過程を解明する上でアスペリティの理解は重要である。しかし、物質学的観点からアスペリティの実体は明らかになっていない。1つの仮説として、断層面に観察される鏡肌がアスペリティを担っている可能性がある。本研究では、(1)2011年4月のいわき地震直後に採取された鏡肌を含む断層面の幾何・物質学的特徴を調べ、(2)その特徴を摩擦実験によって再現し、鏡肌が断層の力学的性質に与える影響を調べることによって、この仮説を検証することを試みる。アスペリティの実体解明は、地震学と地質学を有機的に結びつけ、より現実的な地震発生メカニズムの解明につながることが期待される。
平成28年度は、天然の断層鏡肌を再現する実験を行い、その断層面の幾何・物質学的特徴と断層の力学データとの相関関係を明らかにすることを試みた。実験には、均一で実験が容易なカララ大理石を用いて、鏡肌がある時とない時で断層すべり後のヒーリングレートがどのように変化するかを調べた。その結果、鏡肌があるとヒーリングレートが非常に遅くなる、つまり断層は時間とともにほとんど強度回復をしないという結果を得た。さらにその要因を探るため、厚み数マイクロメーターの鏡肌の強度物性をマイクロインデンテーションテストによって計測し、鏡肌の強度が母岩や摩耗物よりも大きいという予察的な結果を得た。この強度コントラストが、ヒーリングレートの違いに効いてきている可能性を今後検証していきたい。
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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
実験によって再現した鏡肌の形状特性はまだ測定できていないが、鏡肌の有無で断層の性質が大きく変わることを示唆する重要なデータを得ることができた。また、このような実験で再現した鏡肌の透過電子顕微鏡観察・分析を行うための、集束イオンビーム（FIB）加工の予備試験なども行い、観察・分析に必要な最適加工条件などもわかりはじめ、ほぼ当初の計画通りに研究を遂行することができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
これまでの実験をさらに進めて再現性を確認し、大理石と花崗岩の鏡肌の力学的性質を明らかにするとともに、鏡肌表面の幾何学特性との相関関係を明らかにしていく。また、平成26年度に解析を行った天然の鏡肌と実験によって再現された鏡肌の幾何学特性を比較することによって、幾何学特性と力学特性の相関関係を天然に外挿できるかどうかを検討する。さらに、これらの結果をもとに、断層鏡肌・条線が地震のアスペリティの役割を担っているのかを、凝着理論の観点から考察して論文としてまとめる。
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[Presentation] 鏡肌の形成過程2016
Author(s)
安東 淳一, 西脇 隆文, 佐藤 琢, 長岡 昂吉, 鍵 裕之, 廣瀬 丈洋, 大藤 弘明
Organizer
日本鉱物科学会2016年年会
Place of Presentation
金沢大学、石川県金沢市
Year and Date
2016-09-23
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