| 研究概要 |
1.温度300℃,封圧3GPaまでのカコウ岩の変形破壊実験から,温度が上昇しても圧縮強度と摩擦強度が等しくなると破壊機構が変化することが確かめられた。すなわち,圧縮強度が摩擦強度より大きい場合は低圧型と呼ばれる従来から知られている脆性破壊が起こるが,両者が等しくなるときには高圧型破壊と呼ばれる前者とは異なる型の破壊が起こる。これにより,間隙水圧が非常に高い場合を除いては,高圧型の破壊が地殻でのものであると考えられる。これらの実験結果と岩石の強度の寸法効果の推定から,浅部の摩擦強度で表される脆性領域と深部の羃乗則クリープで表される延性領域の中間に高圧型破壊領域が存在する新しいリソスフェア強度のモデルが提唱された。
2.精度のよい測定が可能な封圧500MPaまでの実験で低圧型および高圧型とみなされる破壊が起こる片麻岩のAE計測の解析から,AEの規模別頻度分布指数が低圧型では破壊直前に減少するのに対して,高圧型では破壊のかなり前から単調な減少を示すことが明らかになった。
3.低圧型破壊が起こる領域の広いエクロジァイトを用いた実験が温度250℃まで行われ,高圧再脆性化現象は,カタクラスティック延性に固有のものであり,構成粒子の硬さに依存する,という新しい知見が得られた。
4.封圧500MPaまでの条件で高精度の多チャンネル弾性波速度測定から,弾性波トモグラフィーの手法を用いて,岩石の破壊形成の核の存在が明らかにされた。高温での封圧下の破壊直前の高精度の弾性波速度の測定を行うために開発された,低摩擦ピストンを用いた実験により,最終破壊直前には段階的に応力降下が起こっていることが見いだされた。
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