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プレート境界デコルマ帯における大規模海底地殻変動メカニズムの解明

研究課題

研究課題/領域番号 18K13831
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分22030:地盤工学関連
研究機関国立研究開発法人海上・港湾・航空技術研究所

研究代表者

杉山 友理  国立研究開発法人海上・港湾・航空技術研究所, 港湾空港技術研究所, 主任研究官 (50803615)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2020年度: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円)
2019年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
2018年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
キーワード粘土鉱物 / 変質 / 数理モデル / デコルマ帯 / スロースリップ / 粘土鉱物の変質 / 層間水の脱水 / 一面せん断試験 / 力学性状変化 / 深海底地盤 / サンプリング乱れ / 数値解析 / 相変化
研究成果の概要

本研究は,粘土鉱物の変質と地殻変動の関係について検討し,デコルマ帯における大規模海底地殻変動メカニズムを解明することを研究目的とし,①スメクタイトのイライト化により生じる力学特性変化を考慮した力学応答モデルおよび,②イライト化に伴う層間水の脱水に起因する力学応答モデルの2種類の数理モデルを提案した.①では,変質による抵抗力の増加に伴うプレート間の固着を再現でき,②では,デコルマ帯におけるスロースリップを再現することができた.
また,解析で初期応力条件の設定時,サンプリング時に生じる間隙水中の溶存ガスの気化は原位置強度の評価に影響を及ぼすため,パラメータ設定には注意が必要であることを明らかにした.

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では,今まで理学分野で検討されてきたスロースリップに関する知見に力学的知見を付与し,既往の研究でも得られている粘土鉱物の変質により発生する水圧に加え,プレート沈み込みによるせん断変形を評価することでスロースリップを再現する結果を得た点において学術的意義が高いといえる.また,これまで陸上地盤や水深の浅い海底地盤からのサンプリングではサンプリング時の溶存ガスの状態変化による乱れは無視できるほど小さかったが,水深100mを超えるような大水深からのサンプリングではその影響が無視できないことを明らかにした.これは,洋上風力開発など近年急速に進む海洋空間開発において社会的意義が高いといえる.

報告書

(7件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (4件)

すべて 2023 2021 2018

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (2件)

  • [雑誌論文] プレート境界断層デコルマ帯におけるスロースリップ発生メカニズムに関する研究2021

    • 著者名/発表者名
      杉山友理,橘伸也,森川嘉之
    • 雑誌名

      港湾空港技術研究所報告

      巻: 60 ページ: 3-29

    • NAID

      40022604361

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Analytical investigation of disturbance of seabed-sampled soil specimens and its influence on unconfined strength2018

    • 著者名/発表者名
      Yuri Sugiyama、Shinya Tachibana、Hide Sakaguchi、Atsushi Iizuka
    • 雑誌名

      Soils and Foundations

      巻: 58 号: 3 ページ: 689-701

    • DOI

      10.1016/j.sandf.2018.02.026

    • NAID

      120006873030

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] デコルマ帯での間隙水圧上昇に伴う滑り現象の力学解析2023

    • 著者名/発表者名
      高橋亮太
    • 学会等名
      第58回地盤工学研究発表会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 海底地盤の原位置強度推定方法に関する解析的検討2018

    • 著者名/発表者名
      杉山 友理
    • 学会等名
      地盤工学会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2025-01-30  

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