2018 Fiscal Year Annual Research Report
Physicochemical mechanisms underlying frictional responses at slow to fast earthquakes: inferred from hydrothermal friction experiments
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16H04064
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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 (40470124)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | スロー地震 / 熱水 / 沈み込み帯 / 摩擦実験 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
沈み込み帯で発生するスロー地震には、水が深く関与していると考えられている。しかし、スロー地震の物理的発生メカニズムはまだよくわかっていない。本研究では、新たに回転式熱水摩擦試験を設計・開発し、スロー地震・巨大地震発生域の熱水環境を再現した低～高速すべり摩擦実験によって、物質学的視点からスロー地震の発生機構の解明を目指す。
平成30年度は、設計・開発した第一種圧力容器の使用検査（労働安全衛生法）をおこない、圧力容器の設置届を労働基準監督署に提出して受理された。法規的な手続きの完了後、スロー地震発生場に存在すると考えられる岩石試料を用いて摩擦実験をおこなった。
実験には、四国三波川帯猿田川沿いで採取した泥質片岩と緑色片岩を用いた。まず、ラマン分光顕微鏡を用いて泥質片岩中の炭質物の結晶度を測定し、岩石試料の最高被熱温度がスロー地震発生域の温度に相当する370℃程度であることを確認した。その後、岩石試料を乳鉢で粉砕・篩分けをおこない、100～180 umの粒径サイズの粉末試料を摩擦実験に用いた。実験は、温度20～300℃、水圧20 MPa、有効垂直応力5 MPaの環境条件下で、スロー地震から巨大地震のすべり速度に相当する100 nm/s～10 mm/sの5桁におよぶすべり速度を再現することに成功した。実験の結果、すべての実験条件下において緑色片岩の摩擦係数は泥質片岩より0.1～0.2程度高いこと、両岩石ともすべり速度1 mm/sまでは速度の増加と共に摩擦係数が大きくなる速度強化の摩擦特性を有するという予察的な結果を得ることができた。今後、シール・ジャケットの摩擦の影響を補正して、より精度の高い摩擦の速度依存性を決定するとともに、その間隙水圧の効果を探っていきたい。
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| Research Progress Status |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Journal Article] In-situ mechanical weakness of subducting sediments beneath a plate boundary decollement in the Nankai Trough2018
Author(s)
Yohei Hamada, Takehiro Hirose, Akira Ijiri, Yasuhiro Yamada, Yoshinori Sanada, Saneatsu Saito, Noriaki Sakurai, Takamitsu Sugihara, Takahiro Yokoyama, Tomokazu Saruhashi, Tatsuhiko Hoshino, Nana Kamiya, Stephen Bowden, Margaret Cramm, Susann Henkel, Kira Homola, Hiroyuki Imachi, Masanori Kaneko, （他23名）
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Journal Title
Progress in Earth and Planetary Science
Volume: 5:70
Pages: -
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Strength characteristics of sediments from a gas hydrate deposit in the Krishna-Godavari Basin on the eastern margin of India2018
Author(s)
Takehiro Hirose, Wataru Tanikawa, Yohei Hamada, Weiren Lin, Kentaro Hatakeda, Osamu Tadai, Hung Y. Wu, Shun Nomura, Natsue Abe, Lallan P. Gupta, Takamitsu Sugihara, Yuka Masaki, Masataka Kinoshita, Yasuhiro Yamada, NGHP Expedition 02 JAMSTEC Science Team
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Journal Title
Marine and Petroleum Geology
Volume: 印刷中
Pages: -
DOI
Peer Reviewed
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