固着すべり実験とせん断面の高分解能観察にもとづく断層面の残留応力評価

• 研究課題/領域番号: 20540442
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 地質学
• 研究機関: 秋田大学
• 研究代表者: 西川 治 秋田大学, 工学資源学研究科, 講師 (90375220)
• 研究分担者: 大槻 憲四郎 東北大学, 理学研究科, 名誉教授 (70004497)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2010
• 研究課題ステータス: 完了 (2010年度)
• 配分額: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円); 2010年度: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円); 2009年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2008年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
• キーワード: 地震 / 断層 / ダメージ / 固着すべり / 粉砕 / 残留応力 / EBSD / アモルファス / TEM

研究概要

地震性すべりに伴うラプチャー進展と断層のダメージを評価するために、ガス圧式三軸試験機を用いて人工石英単結晶および天然の石英多結晶体の固着すべり実験を行った。封圧180MPaの実験では、大きな固着すべりが発生し、試料はすべり面から数mm以上の深さまで細かく粉砕した。高い封圧下にもかかわらず,モードIの破壊様式が卓越し,せん断破壊の証拠は認められなかった。このときのラプチャーの進展速度は4km/sec以上でS波速度を超えており,ラプチャー先端から放射された衝撃波が,激しい粉砕現象をひきおこした可能性が示唆される。固着すべり後に断層面近傍に残留する応力を評価するために、EBSD法を用いて回収試料の格子歪解析を試みたところ、歪測定の定量が可能な明瞭な回折パターンが取得できた。

研究成果

• [雑誌論文] Electric potential changes associated with nucleation of stick-slip of simulated gouges. (2011)
  • 著者名/発表者名: Onuma K.; Muto J.; Nagahama H.; Otsuki K
  • 雑誌名: Tectonophysics 502 ページ: 308-314
• [雑誌論文] Electric potential changes associated with nucleation of stick-slip of simulated gouges. (2011)
  • 著者名/発表者名: Onuma, K.; Muto, J.; Nagahama, H.; Otsuki, K.
  • 雑誌名: Tectonophysics 巻: 502 ページ: 308-314
  • 査読あり
• [雑誌論文] Analyses of pseudotachylyte from of Taiwan Chelungpu Fault Drilling Project (TCDP) ; their implications for seismic -behaviors during 1999 Chi-Chi earthquake (2009)
  • 著者名/発表者名: Otsuki, K., Hirono, T., Omori, M., Sakaguchi, M., Tanigawa, W., Lin, W., Soh, W., and Rong, S.
  • 雑誌名: Tectonophysics 469 ページ: 13-24
  • 査読あり
• [雑誌論文] 出羽丘陵新第三系に発達する変形構造 (2008)
  • 著者名/発表者名: 西川治・奥平敬元・吉田昌幸・自石建雄
  • 雑誌名: 地質学雑誌補遺 114 ページ: 76-85
  • NAID: 130001915617
  • 査読あり
• [雑誌論文] 男鹿半島-能代地域の地形と第四系 (2008)
  • 著者名/発表者名: 白石建雄・白井正明・西川治・鈴木隼人・古橋恭子・星多恵子
  • 雑誌名: 地質学雑誌補遺 114 ページ: 33-50
  • NAID: 130001915615
  • 査読あり
• [学会発表] 摩擦すべりによる人工水晶単結晶の粉砕と超せん断破壊の可能性 (2010)
  • 著者名/発表者名: 西川治, 武藤潤, 大槻憲四郎
  • 学会等名: 地球惑星科学連合2010年連合大会
  • 発表場所: 幕張
  • 年月日: 2010-05-26
• [学会発表] Pulverization of quartz single crystal induced by possible super-shear stick slip. (2010)
  • 著者名/発表者名: Nishikawa O., Muto J., Otsuki K.
  • 学会等名: G-COE symposium 2010 : Dynamic Earth and Heterogeneous Structure.
  • 発表場所: Sendai.
• [学会発表] Pulverization of quartz single crystal induced by possible super-shear stick.slip (2010)
  • 著者名/発表者名: Nishikawa.O., Muto J., Otsuki, K
  • 学会等名: G-COE symposium 2010 : Dynamic Earthand Heterogeneous Structure.
  • 発表場所: Sendai
• [学会発表] 男鹿半島北岸の更新統北浦層中に発達する脈状構造 (2009)
  • 著者名/発表者名: 西川治
  • 学会等名: 日本地質学会第116年学術大会
  • 発表場所: 岡山
  • 年月日: 2009-09-06
• [学会発表] 男鹿半島北岸の更新統北浦層中に発達する脈状構造 (2009)
  • 著者名/発表者名: 西川治
  • 学会等名: 日本地質学会
  • 発表場所: 岡山理科大学
  • 年月日: 2009-09-05
• [学会発表] 断層集団・断層帯のフラクタルジオメトリーと地震 (2009)
  • 著者名/発表者名: 大槻憲四郎
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合
  • 発表場所: 幕張メッセ
  • 年月日: 2009-05-18
• [学会発表] Formation of the vein structure in association with folding in the Preistocene Kitaura Formation, NE Japan (2009)
  • 著者名/発表者名: 西川治
  • 学会等名: DRT2009 : Defromation,Rheology, Tectonics.
  • 発表場所: Liverpool.
• [学会発表] Formation of the vein structure in association with folding in the Pleistocenje Kitaura Formation NE Japan (2009)
  • 著者名/発表者名: 西川治
  • 学会等名: DRT2009
  • 発表場所: リバプール
• [学会発表] 秋田県出羽丘陵鳥田目断層群に関連する新第三系の変形構造 (2008)
  • 著者名/発表者名: 吉田昌幸・西川治・奥平敬元・白石建雄
  • 学会等名: 日本地質学会学術大会
  • 発表場所: 秋田大学
  • 年月日: 2008-09-22
• [学会発表] 岩手・宮城内陸地震による秋田県内の被害分布 (2008)
  • 著者名/発表者名: 西川治・江川佳苗・吉田昌幸・尾形・白石建雄・秋田県
  • 学会等名: 日本地質学会学術大会
  • 発表場所: 秋田大学
  • 年月日: 2008-09-22
• [学会発表] 宮城内陸地震による秋田県内の被害分布 (2008)
  • 著者名/発表者名: 西川治・白石建雄・江川佳苗・吉田昌幸・尾形啓輔・一同岩手
  • 学会等名: 日本地質学会第115年学術大会
  • 発表場所: 秋田
  • 年月日: 2008-09-15