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2015 Fiscal Year Annual Research Report

鏡肌のナノレベル表面観察による断層における素反応解明への挑戦

Research Project

Project/Area Number 25610162
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

鍵 裕之  東京大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (70233666)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 安東 淳一  広島大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (50291480)
吉野 徹  地方独立行政法人東京都立産業技術研究センター, 開発本部, 研究員 (90614545)
Project Period (FY) 2013-04-01 – 2016-03-31
Keywords原子間力顕微鏡 / 断層 / 表面 / 素反応
Outline of Annual Research Achievements

断層帯におけるすべり運動で生じる素過程を物質科学的に理解するためには、断層帯を構成する岩石の微視的構造を精密に観察することが求められる。本研究計画では、天然の断層岩から採取された鏡肌と、実験室で再現された摩擦岩の表面構造を原子間力顕微鏡を用いたナノレベルの表面観察で解き明かすことを目的としている。天然の岩石試料としては、スイスアルプス地方東部のGlarus衝上断層を構成する断層岩などを採取した。実験室での摩擦岩の生成はJAMSTEC 高知コアセンターの回転摩擦実験装置を利用し、チャートや石灰岩など種々の岩石を出発試料として行った。
本年度の研究により、天然の鏡肌試料、実験で得られた鏡肌試料のいずれにも扁平なナノ状粒子がみられることがわかった。このようなナノ状粒子は岩石種によらず観察され、鏡肌の生成過程に強く関連した組織であると考えられる。さらに鏡肌の生成実験において、岩石間の垂直抗力を変化させて摩擦を施したところ、ナノ粒子の平均径と垂直抗力の間に正の相関があることが明らかになった。これらの実験結果から、天然の鏡肌の表面観察から得られるナノ粒子の平均粒径を求めることによって、断層間に働いた力の見積もりを行うことが将来的に可能となりうることが推察できる。さらに鏡肌に見られるナノ状組織が、金属材料などの摩擦組織とも酷似していることが明らかとなった。
本研究によって、これまで不明な点が多かった鏡肌の生成過程がナノ組織という観点から明らかになった。今後は天然の断層生成過程や、地震発生の素過程への物質科学的フィードバックが期待される。

  • Research Products

    (3 results)

All 2015

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (2 results)

  • [Journal Article] Preferential dissolution of SiO2 from enstatite to H2 fluid under high pressure and temperature.2015

    • Author(s)
      Shinozaki A., Kagi H., Hirai H., Ohfuji H., Okada T., Nakano S. and Yagi T.
    • Journal Title

      Physics and Chemistry of Minerals

      Volume: 43 Pages: 277-285

    • DOI

      10.1007/s00269-015-0792-3

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 鏡肌表面の微細組織の圧力変化2015

    • Author(s)
      佐藤琢, 安東淳一、鍵裕之, 大藤弘明、廣瀬丈洋
    • Organizer
      高圧討論会
    • Place of Presentation
      JMSアステールプラザ(広島県・広島市)
    • Year and Date
      2015-11-11
  • [Presentation] 炭質層に発達する鏡肌の微細組織と地すべりの発生に与える影 響2015

    • Author(s)
      佐藤 琢・安東淳一・鍵 裕之・大藤弘明
    • Organizer
      日本地質学会
    • Place of Presentation
      信州大学(長野県・長野市)
    • Year and Date
      2015-09-11

URL: 

Published: 2017-01-06  

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