2014 Fiscal Year Annual Research Report
東北巨大地震断層近傍の応力状態：「ちきゅう」による日本海溝掘削からのアプローチ
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25287134
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| Research Institution | Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology |
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Principal Investigator |
林 為人 独立行政法人海洋研究開発機構, 高知コア研究所, グループリーダー (80371714)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
山本 裕二 高知大学, 自然科学系, 助教 (00452699)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 応力 / 断層掘削 / 東北地震 / 非弾性ひずみ回復 / ブレークアウト |
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| Outline of Annual Research Achievements |
東北地方太平洋沖地震に伴った津波が巨大化した直接原因は、日本海溝付近のプレート境界断層が50ｍ以上も、極めて大きくすべったことである。平成24年度、地球深部探査船「ちきゅう」による「東北地方太平洋沖地震調査掘削（略称JFAST）」は、日本海溝付近の、東北地震時に断層が最も大きくすべった海域において、プレート境界断層を貫通する掘削を行った。断層のすべりを決定する主要な要素の１つは断層近傍の応力状態であるため、研究代表者はこの応力状態を決定するために、研究航海に参加して船上で非弾性ひずみ回復（ASR）測定等を行うとともに航海後詳細解析用の貴重な掘削コア試料と検層データの配分を受けた。本研究は、JFASTの掘削コア試料と近接海域である下北沖の掘削コア試料を用いて様々な実験研究を行い、掘削孔内、特にMw9.0の巨大地震時に滑った断層近傍の応力状態を正確に決定することを目的とする。
平成26年度には前年度に引き続き、検層データから応力の絶対値を決定するためのモデル(Morh-Coolumbやmodified Wieboles-Cook)を検討した結果、中間主応力の効果を考慮したmodified Wieboles-Cookモデルを用いることが望ましいという結論を得て、学会で発表した他、ジャーナル論文を公表した。本研究計画で使用するすべてのコア試料（JFASTのコア試料と下北掘削のコア試料）について、方位を決定するための古地磁気測定を終えたほか、船上測定のASRひずみデータを応力値に換算するための粘弾性定数を測定する実験を継続している。また、このASRによる応力測定手法の高度化研究として、代表的な岩石試料の非弾性ひずみ回復の特性に関する実験研究を行い、国際ジャーナルで論文発表を行った。さらに、平成26年度にはJFASTのコア試料を用いたその他の関連物性の研究成果発表も行った。
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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
応力解析最適モデルの検討の成果を論文発表し、コア方位を決定するための古地磁気測定をすべて終了、また、粘弾性係数の実測実験を開始し、当初予定より若干時間を要しているが、おおむね当初の予定とおり順調に進展している。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成27年度には、平成26年度に着手した掘削コア試料による粘弾性係数の測定を終了させて、三次元応力を決定する。また、平成27年度は3ヶ年研究の最終年度として、各種測定結果や研究成果を取りまとめ、各種学会等で発表するほか、論文作成を行い、国際学術ジャーナル等に投稿して研究成果を公表する予定である。
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| Causes of Carryover |
掘削コア試料の粘弾性係数測定については、予備実験を行った結果、１試料あたりの実験時間が1ヶ月以上必要で、当初予想以上に実験に時間を要することが判明した。そのため、平成26年度に購入予定の実験消耗品・測定センサーのほか、追加のデータ収録装置と計測用パソコンを平成27年度に購入することとした。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
未使用額は各種実験研究に必要なデータ収録装置・測定用パソコン・測定センサー・消耗品などの物品費、学会発表・調査等の旅費、研究補助の人件費およびその他（論文投稿費や論文原稿の英文校閲費）に使用する予定である。
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