| 研究課題/領域番号 |
09440159
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
固体地球物理学
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
島田 充彦 京都大学, 防災研究所, 教授 (60025369)
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| 研究分担者 |
柳谷 俊 京都大学, 防災研究所, 助教授 (00259128)
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| 研究期間 (年度) |
1997 – 1999
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| 研究課題ステータス |
完了 (1999年度)
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| 配分額 *注記 |
11,000千円 (直接経費: 11,000千円)
1999年度: 1,300千円 (直接経費: 1,300千円)
1998年度: 3,100千円 (直接経費: 3,100千円)
1997年度: 6,600千円 (直接経費: 6,600千円)
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| キーワード | 岩石の強度 / 高封圧 / 高温 / 高圧型破壊 / 寸法効果 / リソスフェア / 地震発生層 / 断層形成過程 / 脆性-延性 / 地殻 / 地殻の地震発生層 / 脆性-延性転移説 |
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| 研究概要 |
封圧3GPaまでの岩石の変形破壊実験から、摩擦強度と圧縮強度が等しくなる封圧領域での破壊はそれ以下の封圧で起こる既知の脆性破壊とは異なる機構を示し(夫々、高圧型及び低圧型破壊と呼ぶ)、岩石の強度に及ぼす寸法効果を考慮すると地殻の地震発生層での破壊は高圧型である可能性がある。
それらの微視的機構の変化が構造地質学的観点から議論され、それらの地殻における存在形態と断層形態が議論された。
高圧型破壊領域の封圧1500MPaで、温度600℃まで花崗岩の強度が測定された。温度範囲200〜280℃での強度は、250℃あたりに極小をもち非常に低下した。この振舞いは、クラック群の活性化からそれらの停止と結晶塑性の卓越への移行によるものであると解釈された。これらの結果から推定されたリソスフェアの強度は、深さ8〜12kmに低強度領域が存在することを示唆する。このことは、地殻の地震発生層に対して、地震は強度の低いところで発生あるいは核形成しやすいという従来の考えとは異なる新しい解釈を与える。
地殻の岩石の断層形成過程を明らかにすることを目的とし、3軸圧縮下の花崗岩のクラックの発達の観測が行なわた。円周変位制御による花崗岩の3軸圧縮実験で、断層面形成途上のいくつかの段階で除荷され、各回収試料のクラックの観察が行なわれた。それらの段階で生じる試料内部でのクラックの形態及び主破断面の成長ついての推論が行なわれた。さらに、上の回収試料表面に歪ゲージが配置され、再度三軸圧縮することにより断層面を成長させ、断層面近傍の局所的な歪場の変化がその成長過程で測定された。それにより、断層すべり運動に伴う歪変化の新しい考えが提唱された。
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