2014 Fiscal Year Annual Research Report
東北日本弧プレート境界面の力学特性解明を目指した実験的研究
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24244077
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
長濱 裕幸 東北大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (60237550)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
長瀬 敏郎 東北大学, 学術資源研究公開センター, 准教授 (10237521)
清水 以知子 東京大学, 理学(系)研究科(研究院), 助教 (40211966)
武藤 潤 東北大学, 理学(系)研究科(研究院), 助教 (40545787)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 沈み込み帯 / 東北日本 / プレート境界地震 / 岩石変形実験 / レオロジー |
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| Outline of Annual Research Achievements |
東北沖地震を引き起こしたプレート境界構成物質の摩擦特性を明らかにするために、ガス圧試験機を用いて摩擦実験を行った。石英ガウジを用いた摩擦実験から、載荷応力緩和中のエネルギー比を求め、これらが一定値を保つこと、エネルギー比の乱れが摩擦の不安定と一致することを明らかにし、断層ガウジの摩擦不安定性をエネルギー比を用いて議論した。また蛇紋岩・カンラン岩ガウジを持ちいた摩擦実験から、封圧とガウジの強度によってラプチャー速度が変化することを明らかにした。
余効変動が起こることが想定される下部地殻の主要構成鉱物である斜長石のレオロジーにおける水の効果を定量するために、無水の人工アノーサイト多結晶体に、最大0.5 wt%の水を導入させながら流動特性を調べた。下部地殻条件を再現できる固体圧変形試験機を用いて、メルトを含むものと含まないもの2試料を使い剪断変形実験を行った。メルトを含む・含まない試料とも水を加える事で流動強度が、無水のものの最大20分の1程度まで低くなった。微細組織観察から軟化した試料には塑性変形が卓越しており、歪の局所化した部分の含水量は周囲よりも高いことが認められた。
固体圧試験機における差応力決定精度を向上させるためアセンブリを改良した。強度が封圧に依存しない金属試料を用いて、固体圧試験機とガス圧試験機で得られた様々な温度・封圧・歪速度・歪量の強度を比較することで、固体圧試験機の応力校正則を構築した。またガス圧試験機を持ちいた岩石の弾性波速度測定システムの構築を行い、間隙圧を制御した弾性波速度測定を行い、弾性波速度の有効圧依存性を検討した。さらに東北沖地震を引き起こしたプレート境界断層の特性を知るためレオロジーモデルを構築した。
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| Research Progress Status |
26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 |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Journal Article] Rheological properties of the detachment shear zone of an oceanic core complex inferred by plagioclase flow law: Godzilla Megamullion, Parece Vela back-arc basin, Philippine Sea.2014
Author(s)
K. Michibayashi, Harigane, Y., Obara, Y., Muto, J., Okamoto, A.
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Journal Title
Earth and Planetary Science Letters
Volume: 408
Pages: 16-23
DOI
Peer Reviewed
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