2011 Fiscal Year Annual Research Report
南アフリカ金鉱山におけるＭ２震源域での地震の準備と発生過程の総合観測
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21224012
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| Research Institution | Ritsumeikan University |
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Principal Investigator |
小笠原 宏 立命館大学, 理工学部, 教授 (40213996)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
中谷 正生 東京大学, 地震研究所, 准教授 (90345174)
矢部 康男 東北大学, 理学(系)研究科(研究院), 准教授 (30292197)
川方 裕則 立命館大学, 理工学部, 教授 (80346056)
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| Keywords | 南アフリカ鉱山地震 / 至近距離観測 / 微小破壊 / 準静的歪変化 / 動的破損過程 |
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| Research Abstract |
地震の準備と発生の詳細を震源の極至近距離で観察し、地震発生の物理をより深く理解したい。得られる知見を、地震発生のより正確な予測に生かしたい。このような試みを、自然の大地震を対象に地表付近から行うことは、技術的・時間的に非常に困難である。しかし、マグニチュード2程度の地震（約100mサイズの破壊）をターゲットとした場合、南アフリカ（以下南ア）の大深度金鉱山ならば、2～3年の間に極至近距離観測によって非常に貴重な知見を得ることができる。
平成23年度は観測網構築期(3年目)、および、観測期(2年目)であった。断層に対する坑道配置が理想的な南アのモアプ・コツォン鉱山の地下約3kmにおいては、計画初年度(平成21年度)に具体化されたドリリング（計約30本；総延長1.4～1.5km）、および、計器の調達・開発・埋設の計画を進めた。断層帯のドリリングは困難で、遅れが続いたが、平成23年度末には、ドリリングの約9割が完了していた。しかし、採掘計画の遅れに伴い地震活動の活発化も遅れることがわかったため、予備サイト、イズルウィニ鉱山における観測を平成22年度（計画2年次）から始め、AE、歪計、広帯域地震計、断層透過波のデータを2年弱の期間、蓄積することができ、予備解析も始まった。破壊前線動的応力降下観測（断層上に高速応答高容量の歪・加速度計3～4組をアレイ配置）については、イズルウィニ鉱山については平成22年度から、ドリーフォンテイン鉱山においては平成23年度から、観測を行うことができた。
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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
当初計画の主実験サイト、モアプ・コツォン鉱山における観測網の構築は遅れているが、予備サイトのイズルウィニ鉱山とドリーフォンテイン鉱山に観測網を同時展開することによって、ほぼ当初計画時期からデータ取得を始めることができている。
平成23年1月から始まった新燃岳噴火や、3月11日に発生した東北地方太平洋沖地震のために研究者の南ア渡航計画を一部変更せざるを得なかったがその影響は大きくない。
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| Strategy for Future Research Activity |
遅れているモアプ・コツォン鉱山の観測網構築を進めるとともに、２つの予備サイトでの観測を継続し、得られたデータについては解析を進める。
各鉱山での採掘は遅れているため、地震活動のピークは当初計画通りに捉えることができると期待される。
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[Journal Article] A Japanese - South African collaboration to mitigate seismic risks in mines: establishment of experimental sites2012
Author(s)
Durrheim, R.J., H. Ogasawara, M. Nakatani, Y. Yabe, A.M. Milev, A. Cichowicz, H. Kawakata, O. Murakami, M. Naoi, N. Yoshimitsu, T. Kgarume, and the SATREPS Research Group
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Journal Title
Proceedings of the sixth International Seminar on Deep and High Stress Mining
Volume: -
Pages: 173-187
Peer Reviewed
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[Presentation] 南アフリカ金鉱山半制御地震発生実験（2010 年）, 鉱山での地震被害低減のための観測研究－日本と南アフリカの共同研究
Author(s)
小笠原宏, R. Durrheim, 中谷正生, 矢部康男, A. Milev, A. Cichowicz, 川方裕則, 村上 理, 直井 誠, 森谷祐一, 佐藤隆司, SATREPS研究グループ
Organizer
日本地球惑星科学連合2011年大会
Place of Presentation
幕張メッセ 千葉県
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[Presentation] 人間以上に高精度の地震波自動読み取りシステムの開発(その2)
Author(s)
堀内茂木, 堀内優子, 飯尾能久, 佐々木祐樹, 澤田義博, 関根秀太郎, 岡田知己, 日野亮太, 中谷正生, 直井誠, 中村洋光
Organizer
日本地球惑星科学連合2011 年大会
Place of Presentation
幕張メッセ 千葉県
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[Presentation] Observational studies of earthquake preparation and generation to mitigate seismic risks in mines
Author(s)
Ogasawara, H., R. Durrheim, M. Nakatani, Y. Yabe, A. Milev, A. Cichowicz, H. Kawakata, O. Murakami, M. Naoi, H. Moriya, T. Satoh, and SATREPS research group
Organizer
IUGG
Place of Presentation
Melbourne, Australia
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[Presentation] Observational Studies of Earthquake Preparation and Generation to Mitigate Seismic Risks in Mines
Author(s)
Durrheim, R.J., H. Ogasawara, M. Nakatani, A. Milev, A. Cichowicz, H. Kawakata, Y. Yabe, O. Murakami, M. Naoi, H. Moriya, and T. Satoh
Organizer
2011 Fall Meeting, AGU
Place of Presentation
San Francisco, USA
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[Presentation] Scaling relationship between corner frequencies and seismic moments of ultra micro earthquakes estimated with coda-wave spectral ratio -the Mponeng mine in South Africa
Author(s)
Wada, N., H. Kawakata, O. Murakami, I. Doi. N. Yoshimitsu, M. Nakatani, Y. Yabe, M. Naoi, K. Miyakawa, H. Miyake, S. Ide, T. Igarashi, G. Morema, E. Pinder, and H. Ogasawara
Organizer
2011 Fall Meeting, AGU
Place of Presentation
San Francisco, USA
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[Presentation] Establishment of SATREPS experimental sites in South African gold mines to monitor phenomena associated with earthquake nucleation and rupture
Author(s)
Durrheim, R. J., H. Ogasawara, M. Nakatani, Y. Yabe, A.M. Milev, A. Cichowicz, H. Kawakata, O. Murakami, M. Naoi, N. Yoshimitsu, and T. Kgarume
Organizer
Sixth International Seminar on Deep and High Stress Mining 2012
Place of Presentation
Perth, Australia
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