2021 Fiscal Year Annual Research Report
かんらん岩とはんれい岩の脆性変形実験に基づく海洋プレートの含水化モデルの検証
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20J22228
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| Research Institution | Hiroshima University |
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Principal Investigator |
赤松 祐哉 広島大学, 先進理工系科学研究科, 特別研究員(DC1)
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2020-04-24 – 2023-03-31
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| Keywords | 海洋プレート / 地震波速度 / 比抵抗 / 浸透率 / クラック |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は，（１）オマーンオフィオライト掘削計画で採取されたコア試料のX線CT画像解析，および（２）同コア試料から切り出されたキューブ試料の弾性波速度と比抵抗測定の２つのテーマに取り組んだ．
（１）オマーンオフィオライト掘削コア試料に含まれる脈状鉱物の分布と形状から海洋地殻の浸透率構造を推定するために，コア試料のCT画像から自動で脈状鉱物を検出・解析する手法を開発した．オマーンオフィオライト掘削計画において地殻セクションで採取された約１５００個のコア試料のCTデータに対して開発手法を適用することで，実験室で扱う大きさの試料では測定することができないような大きいスケールの割れ目が海洋地殻の浸透率構造に与える影響を調べた．その結果，CT値が高い脈状鉱物と低い脈状鉱物では，異なる分布・異方性を示すことが明らかになった．
（２）オマーンオフィオライト掘削計画において地殻セクションで採取された試料９４個を用いて，実験室での弾性波速度と比抵抗の測定を行った．その結果，弾性波速度・比抵抗ともに空隙率と明確な相関を示したが，両者の傾向は大きくことなることがわかった．それらの測定結果と先行研究で提案されている理論モデルを組合わせ，海洋地殻の地震波速度と比抵抗を結びつける新たなモデルを提案し，実際の海洋地殻で測定される物理データに対する新たな定量的な解釈を試みた．
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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
オマーンオフィオライトの掘削試料を用いた弾性波速度と比抵抗の測定を行い，両者を同じパラメータで関連付けるモデルを提案するなど，研究目的である海洋プレートの含水化モデルの物質科学的検証のための成果を得られた．
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| Strategy for Future Research Activity |
当初予定していた内容でありながら，試料の空隙率の低さから断念していた含水条件での破壊実験および物性測定に再び取り組む．試料の初期空隙率を増加させるために，実験前に試料を数百度まで熱した後急激に冷却することで人工的にクラック（サーマルクラック）を導入する．変形中に弾性波速度と比抵抗を同時に測定することで，異方的な応力下での両者の関係を調べる．
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