2017 Fiscal Year Annual Research Report
Multidisciplinary study on generation process of slickenside
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16H04063
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| Research Institution | Hiroshima University |
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Principal Investigator |
安東 淳一 広島大学, 理学研究科, 教授 (50291480)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
富岡 尚敬 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 高知コア研究所, 主任技術研究員 (30335418)
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)
鍵 裕之 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 教授 (70233666)
大藤 弘明 愛媛大学, 地球深部ダイナミクス研究センター, 教授 (80403864)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 鏡肌 / 断層運動 / 微細組織 / 力学特性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
鏡肌を伴う断層運動の力学特性，特に前年度よりも大きな垂直応力での実験を試みたが，現時点においては有意な結果を得られていない．一方で鏡肌を構成する物質に関しては，試料の微細組織のキャラクタリゼーションから以下のことが明確となった．試料は天然に露出するチャート，石灰岩，角閃岩，蛇紋岩，炭質泥岩，クロミタイト，砂岩，泥岩の8種類（計11個）の岩石に発達する鏡肌と実験回収試料である．キャラクタリゼーションには光学顕微鏡，原子間力顕微鏡，走査型電子顕微鏡，透過型電子顕微鏡を用いた．
全ての岩石種に発達する鏡肌で以下の共通する微細組織の特徴が認められた．①鏡肌近傍を構成する鉱物は脆性破壊している．②鏡肌は多数の偏平したナノ粒子で構成され，その粒子の高さ（h）と直径（d）の比（h/d）は試料毎に一定で0.02から0.05の値を示す．③水平スケールが550 nmのときのRoot-Mean-Square値は10 nm以下であった．この値はいかに鏡肌表面が平滑であるかを示す．実験で形成された鏡肌は，天然のものと同様に偏平したナノ粒子から構成されていた．このナノ粒子のh/d値は，垂直応力が5 MPaまでは0.23 から0.07と小さくなる（扁平化が進む）．垂直応力が約10 MPa - 30 MPaの条件では，今のところh/d値の有意な減少を認めることができていない．
前年度に行った実験の回収試料とチャートと石灰岩に発達する鏡肌の軟X線照射測定からは，鏡肌を構成するナノ粒子は結晶質（すなわちチャートでは石英，石灰岩と大理石では方解石）であることが示唆されていた．この結果の正当性を確認するために，京都大学の三宅亮准教授に援助していただいてFIBを用いた慎重な試料作成を行った．その試料を透過型電子顕微鏡で観察することで，軟X線照射測定結果の正当性を明らかにできた．
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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
実験において少し遅延があるが，ほぼ順調である．
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| Strategy for Future Research Activity |
最終年度の研究の推進方策は，実験研究においては，10 MPa - 30 MPa以上の垂直応力での実験を安定的に成功させる．そして，この垂直応力条件下で形成される鏡肌を構成するナノ粒子の形態を測定し，その形態から断層運動が生じた際の深度を見積もる方法を確立させたい．また当初の予定通りに，鏡肌が断層の力学特性に与える影響を明らかにする．また，これまでに得られた鏡肌の微細組織の特徴と，今後取得する実験回収試料の微細組織のキャラクタリゼーションから、鏡肌の形成過程の詳細を明らかにすることを目指す．
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[Journal Article] Microstructural observations of fracture-filling goethite vein along the Kerajang Fault Zone in the Rengali Province of eastern India2017
Author(s)
Yamamoto, T., Ando, J., Tomioka, N., Das, K., Ghosh, G. and Bose, S.
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Journal Title
Journal Mineralogy and Petrology Sciences
Volume: 112
Pages: 102-107
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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