2017 Fiscal Year Research-status Report
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17K14406
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| Research Institution | Chiba University |
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Principal Investigator |
澤井 みち代 千葉大学, 大学院理学研究院, 特任助教 (20760995)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 海山 / 沈み込み / アスペリティ / 摩擦 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
沈み込みプレート境界面には、プレート間同士がしっかり固着している領域（アスペリティ）と普段から安定的にすべる領域（非アスペリティ）が分布し、特に大地震につながるプレート境界型地震は“アスペリティの破壊によって起きる”と指摘されている。しかし、アスペリティは何が原因で形成されるのか、その実体については推測の域を出ていない。そこで本研究ではアスペリティの形成要因の一つとして考えられている海山の沈み込みに注目し、「海山は地震のアスペリティになり得るのか」を海山や海山周辺物質の摩擦実験をおこない検証する。実験では具体的に「海山がどのような摩擦特性を持つのか、海山以外の物質（例えばプレート境界物質）の摩擦特性とどう違うのか」を詳細に調べ、どんな物質がアスペリティになり、どんな物質がアスペリティにならないのかを探っていく。そこで本年度は、回転式摩擦試験機を用いた低速～中速摩擦実験をおこなった。
実験には山口県秋吉台にて採取した石灰岩に付随する緑色岩を使用し、中国地震局・地質研究所設置の回転式摩擦試験機を用いた。その結果、海山の基底をなす緑色岩は、沈み込み帯のプレート境界断層よりも大きな摩擦を示し、それゆえにアスペリティになりうる可能性が考えられた。しかしながら、無水・含水の両条件下においてわずかに速度強化の性質を示すことも明らかになった。このことより、海山構成物質である緑色岩は、アスペリティとして働くのではなく、破壊の伝播を止めるバリアのような働きをする可能性が出てきた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
現在までに、当初予定していた回転式摩擦試験機を用いた摩擦実験をおこない、低速～中速度領域での海山の摩擦特性を検証し、プレート境界断層との強度比較をおこなうことで地震発生や発生時に与える効果を考察している。実験は低速から高速までの低速から高速までの幅広い速度レンジで実施する予定であったが、産前産後の休暇及び育児休業取得による本研究計画の一時中断のため、高速領域を除く低速～高速領域での実験にとどまった。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は本研究課題を推進すべく、育児休業終了後、摩擦実験を再開し、海山や海山周辺物質の摩擦特性を詳細に調べることで、海山がどのような摩擦特性を持つのか、海山以外の物質（例えばプレート境界物質）の摩擦特性とどう違うのかを検討していく。それにより、本年度の実験結果で得られた海山が破壊伝播を止めるバリアとなる可能性についても検証が可能となる。実験には回転式摩擦試験機を使用し、今年度得られなかった高速領域での摩擦特性を明らかにし、低速から高速をつなぐことで、物質の摩擦強度だけでなく、破壊の伝播に関する見解が得られると考える。
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| Causes of Carryover |
産前産後の休暇及び育児休業取得による本研究計画の一時中断のため、今年度使用予定であった助成金の一部を次年度に使用し研究を進めることとした。次年度は回転式摩擦試験機を使用し、今年度得られなかった高速領域での摩擦特性を明らかにし、今年度の結果と合わせて低速から高速をつなぐことで、物質の摩擦強度だけでなく、破壊の伝播に関する見解を得る予定である。また次年度予定していたガス圧式高温高圧変形実験
装置での高温高圧実験をおこなうべく、育児休業終了後はそちらの準備にも取り掛かる予定である。これにより摩擦強度の温度依存性や圧力依存性を検証し、現在調べている速度依存性と合わせて議論していく。
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