2015 Fiscal Year Annual Research Report
南アフリカ大深度鉱山での断層沿い微小地震発生パタン解析によるリスク評価の研究
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26887022
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
直井 誠 京都大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (10734618)
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| Project Period (FY) |
2014-08-29 – 2016-03-31
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| Keywords | アコースティック・エミッション / 地震活動 / 鉱山誘発地震 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
南アフリカCooke 4 金鉱山（旧称Ezulwini金鉱山）で行ったAE観測で，良質なデータが得られた14ヶ月分のデータについて，震源決定・Mw推定を行い，カタログ作成を完了させた．震源がよく決定されたもののみで，223万個もの震源が得られている．
この観測において，地質断層上で見つかった極微小Repeating Earthquake（-5 < Mw < -3）について，その活動様式を詳しく調べ，プレート境界でおこるRepeating earthquakeとは異なる発生頻度と規模の関係を持つことがわかった．また，これらのRepeaterの中には，新規に現れるものや，消失するもの，Mwの時間変化を示すものなど，多彩な時間変化を示すものが含まれていることを明らかにした．断層面上のアスペリティの状態変化に起因する現象とみられる．また，別鉱山（Mponeng金鉱山）で行ったAE観測のデータ解析も行い，M2の地震後に得られた約2万個の余震中にもRepeating eventが存在することを明らかにした．
鉱山の切羽直近でおこるAEの活動解析も行い，Collapsing法やDouble Difference法によってその詳細な空間分布の解析を進め，切羽直近では採掘の進行とともに二次元状ダメージ集中域が規則的に形成されること，これらが普遍的に現れること，採掘前線の形状が複雑な場所ではAE分布も非常に複雑な構造を描き出すことを明らかにした．
上記の二次元状分布，あるいは断層面上で起こるAE活動について，その活動レートの変化，ｂ値，空間相関長の時間変化などを調べた．切羽前方の応力上昇レートが高いとみられる場所ではｂ値の低下がかなり普遍的に確認されたが，空間相関長については明瞭な関係は確認できなかった．また，大きなイベントに先行するAEレート変化を詳しく調べたが，多くのイベントでは先行研究でみられるAE発生率の加速といった現象が確認できず，むしろ先行するAEの発生頻度は極めて一定であるケースが多いことがわかった．
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| Research Progress Status |
27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 |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Journal Article] Unexpectedly frequent occurrence of very small repeating earthquakes (-5.1 <= MW <=-3.6) in a South African gold mine: implications for monitoring intraplate faults2015
Author(s)
M. Naoi, M. Nakatani, T. Igarashi, K. Otsuki, Y. Yabe, T. Kgarume, O. Murakami, T. Masakale, L. Ribeiro, A. Ward, H. Moriya, H. Kawakata,, S. Nakao, R. Durrheim, H. Ogasawara
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Journal Title
J. Geophys. Res.
Volume: 120
Pages: 8478, 8493
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] Delineation of large localized damage structures forming ahead of an active mining front by using advanced acoustic emission mapping techniques2015
Author(s)
H. Moriya, M. Naoi, M. Nakatani, G. van Aswegen, O. Murakami, T. Kgarume, A. K. Ward, R. J. Durrheim, J. Philipp, Y. Yabe, H. Kawakata, and H. Ogasawara
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Journal Title
International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences
Volume: 79
Pages: 157, 165
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Nucleation process of an M2 earthquake in a deep gold mine in South Africa inferred from on-fault foreshock activity2015
Author(s)
Y. Yabe, M. Nakatani, M. Naoi, J. Philipp, C. Janssen, T. Watanabe, T. Katsura, H. Kawakata, D. Georg, and H. Ogasawara
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Journal Title
J. Geophys. Res
Volume: 120
Pages: 5574, 5594
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Presentation] Acoustic emission monitoring in Cooke 4 gold mine in South Africa -summary of the main findings of a 5-year SATREPS project;2015
Author(s)
M. Naoi, M. Nakatani, H. Moriya, K. Otsuki, T. Kgarume, J. Philipp, O. Murakami, T. Masakale, L. Ribeiro, Y. Yabe, H. Kawakata, A. Ward, R. Durrheim, H. Ogasawara
Organizer
AGU Fall Meeting
Place of Presentation
San Francisco (USA)
Year and Date
2015-12-18 – 2015-12-18
Int'l Joint Research
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[Presentation] Mw~0級鉱山誘発地震に先行するAE活動度の加速の有無の検討2015
Author(s)
北代雅明，直井誠，石田毅，中谷正生，森谷祐一，Thabang Kgarume，村上理，小笠原宏，Ray Durrheim, 南アフリカ金鉱山における半制御地震発生実験国際共同研究グループ
Organizer
資源・素材学会 第12回若手研究者・学生のための研究発表会
Place of Presentation
キャンパスプラザ京都（京都）
Year and Date
2015-12-11 – 2015-12-11
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