2020 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, 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 / 地震 / 摩擦 / 緑色岩 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
海底地形にある突起部分が沈み込んだとき、そこが引っ掛かりとなり、プレート境界面に大きな摩擦が働くとことで、固着が強くなりアスペリティが形成されると推測されることから、沈み込む海山はアスペリティとしてふるまう可能性が指摘されている（例えば、Cloos, 1992）。一方、Mochizuki et al. (2008) では、大地震の震源域は海山の沈み込み前方の麓付近に発生し、海山上では地震活動が見られないことから、海山上のプレート境界は固着度が弱く、海山自体はアスペリティとしてふるまわない可能性を指摘している。このように、観測や理論的研究等から沈み込む海山と地震の関係に関して様々な考えが示されているが、未だにその実態は明らかになっていない。よって本研究では、海山由来の岩石を用いた摩擦実験を行い、海山がどのような摩擦特性を持つのかを定量的に評価し、沈み込んだ海山がアスペリティとしてふるまう性質をもつのかを検討した。
本年度は、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、ガス圧式高温高圧三軸試験機を用いた高温高圧摩擦実験をおこなった。その結果、断層すべりの安定性を示すパラメータ(a-b)値は温度が上昇するに伴って正から負へと変化することが明らかとなった。これは、海山が温度の上昇とともに、つまり沈み込む深度が深くなるほど不安定な挙動を示しアスペリティとしてふるまう可能性を示唆すると考えられる。現在、研究目的遂行に向けて、さらに実験を進めている。
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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
現在までに、当初予定していた回転式摩擦試験機およびガス圧式高温高圧三軸試験機を用いた摩擦実験をおこなった。特に今年度は、地震断層すべりの初期過程を支配していると考えられる低速度領域での摩擦実験をおこない、断層すべりの安定性を示すパラメータ(a-b)が、温度の変化に伴ってどのように変化するかを調べた。その結果から、海山の沈み込みが地震発生に与える効果を考察している。成果は今後学会にて発表を予定しており、また追加実験や解析を加え、国際誌掲載に向けて準備を進めていく。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は本研究課題を推進すべく、引き続き摩擦実験を実施する。沈み込む海山は、その地形的特徴から場所によって境界面にかかる圧力が大きく違うと考えられる。さらに、沈み込み帯で発生する地震には水が深く関与していると指摘されていることからも、間隙水圧を系統的に変化させた摩擦実験をおこない、地震に対する圧力の影響を定量的に評価していく予定である。実験にはガス圧式高温高圧変形実験装置を使用し、多様な温度・圧力条件下で摩擦実験をおこない、摩擦強度に対する温度・圧力・速度の効果を検証する。また、今年度までに得られた実験試料の組織観察をおこない、解析を進めていく予定である。
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| Causes of Carryover |
新型コロナウイルス感染症（COVID-19）の影響で、令和2年度前半は入構規制などのため実験をおこなえなかった時期があり、消耗品をはじめとした物品の購入が予定より減少した。また、学会がオンラインになったこともあり、旅費として使用予定であった経費を使用していないことも大きい。実験の実施は、現在は問題なく進められていることもあり、次年度へ繰り越す予算は、実験時の消耗品をはじめとした物品の購入、および今年度できなかった試料の分析・解析にかかる費用へ充てる予定である。
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[Presentation] Changes in frictional properties of mud gouge with depth in the Nankai Trough accretionary prism2020
Author(s)
Kanagawa, K., Ogawa, T., Funaki, T., Nakanishi, T., Sagano, S., Fujimori, J. and Sawai, M.
Organizer
日本地球惑星科学連合2020年大会
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