地震断層内部における動的物理-化学プロセスの解明

• 研究課題/領域番号: 20740264
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 固体地球惑星物理学
• 研究機関: 独立行政法人海洋研究開発機構
• 研究代表者: 廣瀬 丈洋 独立行政法人海洋研究開発機構, 高知コア研究所, 研究員 (40470124)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2009
• 研究課題ステータス: 完了 (2009年度)
• 配分額: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円); 2009年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円); 2008年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
• キーワード: 地震 / 断層 / 高速摩擦 / 間隙水 / 摩擦発熱

研究概要

含水条件下で地震性高速断層運動を再現できる試験機を開発することに成功した.その結果,(1)断層摩擦発熱に起因する間隙水圧の上昇に伴って断層の強度が低下すること(有効圧の法則が断層運動時にも適応可能であること),(2)マグニチュード1以下の地震においても,様々なガスの放出と間隙流体の化学組成の著しい変化が起こることが確認された.また,これら断層起源ガスや流体組成の変化が地下生命圏に影響を与える可能性を指摘することができた.

研究成果

• [雑誌論文] 蛇紋岩の摩擦特性と断層運動:研究レビューと最近の結果 (2010)
  • 著者名/発表者名: 廣瀬丈洋・高橋美紀
  • 雑誌名: 月刊地球 32 ページ: 156-161
• [雑誌論文] (2010) Influence of fault slip rate on shear-induced permeability (2010)
  • 著者名/発表者名: Tanikawa, W., Sakaguchi, M., Tadai, O., Hirose, T.
  • 雑誌名: Journal of Geophysical Research 115(印刷中)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Grain size distribution and microstructures of experimentally sheared granitoid gouge at coseismic slip rates-Criteria to distinguish seismic and aseismic faults? (2010)
  • 著者名/発表者名: Stunitz, H.
  • 雑誌名: Journal of Structural Geology 32 ページ: 59-69
  • 査読あり
• [雑誌論文] 蛇紋岩の摩擦特性と断層運動:研究レビューと最近の結果 (2010)
  • 著者名/発表者名: 廣瀬丈洋
  • 雑誌名: 月刊地球 32 ページ: 156-161
• [雑誌論文] Influence of fault slip rate on shear-induced permeability (2010)
  • 著者名/発表者名: Tanikawa, W.
  • 雑誌名: Journal of Geophysical Research 115(印刷中)
  • 査読あり
• [雑誌論文] (2009) Grain size distribution and microstructures of experimentally sheared granitoid gouge at coseismic slip rates - criteria to distinguish seismic and aseismic faults? (2009)
  • 著者名/発表者名: Stunitz, H., Keulenb, N., Hirose, T., Heilbronnerb, R.
  • 雑誌名: Journal of Structural Geology
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fault heals rapidly after dynamic weakening (2009)
  • 著者名/発表者名: Mizoguchi, K., Hirose, T., Shimamoto, T., Fukuyama, E.
  • 雑誌名: Bulletin of the Seismological Society of America 99 ページ: 3470-3474
  • 査読あり
• [雑誌論文] Volatile gas analysis released from simulated faults during frictional melting: experimental technique and preliminary results (2009)
  • 著者名/発表者名: Sato, K., Hirose, T., Tamura, H., Kumagai, H., Mizoguchi, K.
  • 雑誌名: IFREE Special Issue ページ: 51-57
  • NAID: 130002148888
• [雑誌論文] Experimental study for noble gas release and exchange under high-speed frictional melting (2009)
  • 著者名/発表者名: Sato, K., Kumagai, H., Hirose, T., Tamura, H., Mizoguchi, K., Shimamoto, T.
  • 雑誌名: Chemical Geology 266
• [雑誌論文] Volatile gas analysis released from simulated faults during frictional melting : experimental technique and preliminary results (2009)
  • 著者名/発表者名: Sato, K.
  • 雑誌名: JAMSTEC Report of Research and Development IFREE Special Issue ページ: 51-57
• [雑誌論文] Fault heals rapidly after dynamic weakening (2009)
  • 著者名/発表者名: Mizoguchi K.
  • 雑誌名: Bulletin of the Seismological Society of America 99 ページ: 3470-3474
  • 査読あり
• [雑誌論文] Experimental study for noble gas release and exchange under high-speed fnctional melting (2009)
  • 著者名/発表者名: Sato K
  • 雑誌名: Chemical Geology (印刷中)
  • 査読あり
• [学会発表] Hydrogen generation along simulated faults at coseismic slip conditions (2009)
  • 著者名/発表者名: Hirose, T., et, al.
  • 学会等名: American Geophysical Union, 2009 Fall Meeting
  • 発表場所: Moscone Center, San Francisco
  • 年月日: 2009-12-18
• [学会発表] Frictional properties of serpentinites: Implications for earthquake faulting (2009)
  • 著者名/発表者名: 廣瀬丈洋, ほか
  • 学会等名: 地球惑星科学連合2009年大会
  • 発表場所: 幕張メッセ国際会議場
  • 年月日: 2009-05-19
• [学会発表] Frictional properties of serpentinites : Implications for earthquake faulting(招待講演) (2009)
  • 著者名/発表者名: 廣瀬丈洋
  • 学会等名: 地球惑星科学連合2009年大会
  • 発表場所: 幕張メッセ国際会議場
  • 年月日: 2009-05-19
• [学会発表] Fluid lubrication of faults during earthquakes: Evidence from high velocity experiments on fluid-saturated gouge (2009)
  • 著者名/発表者名: 廣瀬丈洋, ほか
  • 学会等名: 地球惑星科学連合2009年大会
  • 発表場所: 幕張メッセ国際会議場
  • 年月日: 2009-05-17
• [学会発表] Fluid lubrication of fauits during earthquakes : Evidence from high velocity experiments on fluid-saturated gouge(招待講演) (2009)
  • 著者名/発表者名: 廣瀬丈洋
  • 学会等名: 地球惑星科学連合2009年大会
  • 発表場所: 幕張メッセ国際会議場」
  • 年月日: 2009-05-17
• [学会発表] Energy Partitioning during Frictional Sliding at Coseismic Slip Rates (2008)
  • 著者名/発表者名: Hirose, T., et, al.
  • 学会等名: American Geophysical Union, 2009 Fall Meeting
  • 発表場所: Moscone Center, San Francisco
  • 年月日: 2008-12-19
• [学会発表] Energy Partitioning during Frictional Sliding at Coseismic Slip Rates (2008)
  • 著者名/発表者名: Hirose T
  • 学会等名: American Geophysical Union
  • 発表場所: サンフランシスコ
  • 年月日: 2008-12-19