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摩擦実験から推察する海山の沈み込みと地震発生

研究課題

研究課題/領域番号 17K14406
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 地質学
研究機関千葉大学

研究代表者

澤井 みち代  千葉大学, 大学院理学研究院, 助教 (20760995)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2019年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2018年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2017年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワード海山 / 沈み込み / 地震 / 摩擦 / 緑色岩 / アスペリティ / 摩擦特性
研究成果の概要

沈み込むプレート境界面には、アスペリティと呼ばれるプレート間同士がしっかり固着している領域が存在し、大地震につながるプレート境界型地震はこのアスペリティの破壊によって起きると指摘されている。そこで、アスペリティの形成要因の一つとして考えられている海山由来の岩石を用いて摩擦実験をおこなった。その結果、海山は深く沈み込み温度が上昇するにしたがって不安定な挙動を示すこと、低い温度領域では地震破壊を抑制するバリアの働きをする可能性があることが明らかになった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

アスペリティ形成のひとつの要因として海山が有力視され、さらにアスペリティは、海溝型巨大地震からスロー地震に至るまで多くの現象を理解するための鍵と考えられている以上、海山の摩擦特性を理解することはアスペリティと地震発生を考える上で何が鍵となるのかを紐解く一端になりうる。本研究によって、海山は深く沈み込むほど不安定な挙動を示す一方、比較的温度の低い沈み込み帯の浅い領域では安定な挙動を示すことが明らかになったが、今後、数値計算などにこのような結果から制約を与えることにより、沈み込み帯で発生する多様な地震活動に対する理解がさらに深まると期待される。

報告書

(6件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (32件)

すべて 2021 2020 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 2件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (28件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] Weakening of quartz rocks at subseismic slip rates due to frictional heating, but not to lubrication by wear materials of hydrated amorphous silica or silica gel2020

    • 著者名/発表者名
      Kanagawa, K., Murayama, H., Sugita, A., Takahashi, M., Sawai, M., Furukawa, N. and Hirose, T.
    • 雑誌名

      Tectonophysics

      巻: - ページ: 228429-228429

    • DOI

      10.1016/j.tecto.2020.228429

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Frictional properties of JFAST core samples and implications for slow earthquakes at the Tohoku subduction zone2017

    • 著者名/発表者名
      Michiyo Sawai, Andre R. Niemeijer, Takehiro Hirose, Christopher J. Spiers
    • 雑誌名

      Geophysical Research Letters

      巻: 44 号: 17 ページ: 8822-8831

    • DOI

      10.1002/2017gl073460

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Earthquake sequence simulations with measured properties for JFAST core samples2017

    • 著者名/発表者名
      Hiroyuki Noda, Michiyo Sawai, Bunichiro Shibazaki
    • 雑誌名

      Philosophical Transactions of the Royal Society A

      巻: 375 号: 2103 ページ: 1-17

    • DOI

      10.1098/rsta.2016.0003

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Depth dependence of the frictional behavior of montmorillonite fault gouge: Implications for seismicity along a decollement zone2017

    • 著者名/発表者名
      Tomoyo Mizutani, Ken-ichi Hirauchi, Weiren Lin, Michiyo Sawai
    • 雑誌名

      Geophysical Research Letters

      巻: 44 号: 11 ページ: 5383-5390

    • DOI

      10.1002/2017gl073465

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 緑色岩の摩擦特性:海山の沈み込みと地震発生への示唆2021

    • 著者名/発表者名
      澤井みち代・山内勇人・早坂康隆・金川久一
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2021年大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 南海トラフ付加体泥質ガウジの摩擦特性の深度変化2021

    • 著者名/発表者名
      金川久一・石井智大・舟木智也・藤森純矢・澤井みち代
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2021年大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 日本海溝に沈み込む堆積物・岩石の沈み込み帯浅部条件における摩擦特性2021

    • 著者名/発表者名
      金川久一・嵯峨野紗弓・林拓真・藤森純矢・澤井みち代
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2021年大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Depth-dependent static frictional properties of mud gouge in the Nankai Trough accretionary prism2021

    • 著者名/発表者名
      金川久一・小川拓馬・奧野雄介・藤森純矢・澤井みち代
    • 学会等名
      日本地質学会第128年学術大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 摩擦特性および摩擦発熱に与える背景温度の影響-ドレライトを例に-2020

    • 著者名/発表者名
      澤井みち代・横山湧紀・北村真奈美・金川久一
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2020年大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Frictional properties of greenstone: Effects of the seamount subduction on faulting at the subduction zone2020

    • 著者名/発表者名
      Sawai, M., Fukaumi, J., Takahashi, M., Hayasaka, Y. and Kanagawa, K.
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2020年大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Changes in frictional properties of mud gouge with depth in the Nankai Trough accretionary prism2020

    • 著者名/発表者名
      Kanagawa, K., Ogawa, T., Funaki, T., Nakanishi, T., Sagano, S., Fujimori, J. and Sawai, M.
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2020年大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 準地震性変位速度における石英質岩石の摩擦発熱による弱化2020

    • 著者名/発表者名
      金川久一・杉田明日郁・高橋美紀・澤井みち代
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2020年大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Frictional properties of incoming sediments and rocks at shallow conditions of the Japan Trench subduction zone2020

    • 著者名/発表者名
      Kanagawa, K., Sagano, S., Nakanishi, T., Fujimori, J. and Sawai, M.
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2020年大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] アルゴン雰囲気下におけるドレライトの摩擦特性および摩擦発熱に対する温度効果2019

    • 著者名/発表者名
      横山湧紀・澤井みち代・金川久一
    • 学会等名
      日本地震学会2019年秋期大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] ドレライトおよび花崗岩の中速摩擦特性に対する背景温度の効果2019

    • 著者名/発表者名
      澤井みち代・横山湧紀・金川久一
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2019年大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Frictional properties of opal gouge at low-temperature hydrothermal conditions and their implications for seismogenic faulting along subduction-zone megathrusts2019

    • 著者名/発表者名
      Kanagawa, K., Nakanishi, T., Kuwana, M., Sawai, M., and Hirose, T.
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2019年大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 石英質岩石の中速摩擦強度の支配要因2019

    • 著者名/発表者名
      金川久一・杉田明日郁・高橋美紀・澤井みち代
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2019年大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 未固結断層岩のクラストの表面及び内部組織とその重要性2019

    • 著者名/発表者名
      東郷徹宏・嶋本利彦・澤井みち代
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2019年大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Effects of Temperature on Frictional Strength of Rocks in an Argon Atmosphere2019

    • 著者名/発表者名
      Yuuki Yokoyama, Michiyo Sawai, Kyuichi Kanagawa
    • 学会等名
      The Second International Symposium Crustal Dynamics
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] オパールガウジの低温熱水条件における摩擦特性に対する溶解-析出クリープの影響2018

    • 著者名/発表者名
      中西 智哉、金川 久一、澤井 みち代
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2018年大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Frictional properties of accretionary sediments/rocks and their implications for the transition of aseismic to seismic faulting at the Nankai Trough Subduction Zone2018

    • 著者名/発表者名
      阿部 浩典、金川 久一、澤井 みち代、井上 厚行
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2018年大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Frictional properties of incoming sediments/rocks at shallow conditions of the Japan Trench subduction zone2018

    • 著者名/発表者名
      江口 大賀、金川 久一、澤井 みち代、井上 厚行
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2018年大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Frictional Properties of Accretionary Sediments/Rocks and Their Implications for The Shallow Transition of Aseismic to Seismic Faulting at The Nankai Trough Subduction Zone2018

    • 著者名/発表者名
      Kyuichi Kanagawa, Kosuke Abe, Michiyo Sawai
    • 学会等名
      Asia Oceania Geosciences Society, 15th Annual Meeting
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 南海トラフ付加体泥質堆積物の摩擦特性の深度変化再考2018

    • 著者名/発表者名
      金川久一、星野紘輝、中西智哉、澤井みち代
    • 学会等名
      日本地質学会第125年学術大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 200℃以下の熱水条件におけるオパールガウジの摩擦特性2018

    • 著者名/発表者名
      中西智哉、金川久一、澤井みち代
    • 学会等名
      日本地質学会第125年学術大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Frictional properties of Akiyoshi greenstone: implications for the seamount subduction and earthquake generation2017

    • 著者名/発表者名
      Michiyo Sawai, Yasutaka Hayasaka, Toshihiko Shimamoto, Ma Shengli, Lu Yao
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2017年大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] アルゴン雰囲気下におけるドレライトの中速摩擦特性に対する温度効果2017

    • 著者名/発表者名
      横山湧紀、村山寛樹、金川久一、澤井みち代
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2017年大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 大気中およびアルゴン雰囲気下における中速域のめのうの摩擦強度2017

    • 著者名/発表者名
      村山寛樹、金川久一、澤井みち代、廣瀬丈洋
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2017年大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Frictional properties of the Nankai Trough accretionary mud samples collected and cored from 944.6-3030.5 mbsf at IODP Site C00022017

    • 著者名/発表者名
      Kyuichi Kanagawa, Koki Hoshino, Kosuke Abe, Michiyo Sawai
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2017年大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 南海トラフ付加体泥質堆積物の摩擦特性の深度変化2017

    • 著者名/発表者名
      金川久一、星野紘輝、阿部浩典、澤井みち代
    • 学会等名
      日本地質学会第124年学術大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 南海トラフ沈み込み帯地震発生域上限付近の温度圧力条件における泥質堆積物の摩擦特性2017

    • 著者名/発表者名
      阿部浩典、金川久一、澤井みち代
    • 学会等名
      日本地質学会第124年学術大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] モンモリロナイトガウジの熱水摩擦特性:デコルマ帯における地震活動との関係2017

    • 著者名/発表者名
      水谷知世、平内健一、林為人、澤井みち代
    • 学会等名
      日本地質学会第124年学術大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2023-01-30  

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