研究課題/領域番号 |
21K18178
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研究種目 |
挑戦的研究(開拓)
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配分区分 | 基金 |
審査区分 |
中区分25:社会システム工学、安全工学、防災工学およびその関連分野
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研究機関 | 神戸大学 |
研究代表者 |
山本 由弦 神戸大学, 理学研究科, 教授 (10435753)
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研究分担者 |
千代延 俊 秋田大学, 国際資源学研究科, 教授 (40526430)
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研究期間 (年度) |
2021-07-09 – 2026-03-31
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研究課題ステータス |
交付 (2022年度)
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配分額 *注記 |
25,610千円 (直接経費: 19,700千円、間接経費: 5,910千円)
2025年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2024年度: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2023年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2022年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
2021年度: 11,570千円 (直接経費: 8,900千円、間接経費: 2,670千円)
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キーワード | ロックエバル / S2 / S4 / TOC / Tmax / ビトリナイト / 火成岩貫入 / 短時間加熱 / 熱異常 / ケロジェン / 摩擦発熱 / 温度 |
研究開始時の研究の概要 |
初年度(2021年度)は、本研究の鍵となるRock Eval-6機器に用いるオートサンプラーの製作と圧力容器の整備とともに、ビトリナイトとTmaxの相関検討をスタートさせる。 2022年度は、その相関を完成させるとともに、昇温実験を開始し、Tmaxが実験的に与えた昇温情報を示すか、検証する。2023年度は、昇温実験を継続しつつ、応用ステージとして火成岩体による短時間加熱の抽出を試みる。2024年度には、実際の過去の地震断層から摩擦発熱量の抽出に挑戦する。最終年度の2025年度には、摩擦発熱量から計算される断層の運動パラメータを抽出し、成果を国際誌に登校することを目指す。
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研究実績の概要 |
1年目完了時点で明らかになった、Tmaxから実際の被熱温度を計算するために、ビトリナイトとTmaxの相関を確立させるには、より多くの検討が必要であることが確認された。このため、2022-2023年度にかけて継続的に実施し、より多くのデータを蓄積することになった。今年度は、新たに静岡県の富士川層群、北海道の黒松内層、富山件の八尾層群など、火成岩貫入による短時間被熱異常の影響が見込まれる地域で検討を行った。相関式は初年度と矛盾しない結果が得られた。 一方、研究申請時に2年目の計画としていた室内での短時間加熱実験をスタートさせた。未変成で被熱温度が低い試料として、ロックエバルの標準試料を用いて、無酸素・有酸素下で300℃にて1,000秒および1,800,000秒の加熱を行った。その後、Tmaxとこれらの昇温条件を比較・検証した。その結果、同一温度であっても加熱時間が長くなるに従ってS2が連続的に減少していく様子が観察された。これは、1年目に紀伊半島と種子島で得られた結果をよく説明する。一方で、Tmaxの値にも変化が見られたものの、明瞭とは認めがたいものであった。TmaxそのものよりもS2減少と温度の相関の方が有望である可能性がある。 さらに、当初は3年目の計画に位置づけていた火成岩周辺の短時間加熱に対するTmaxの応答性についても前倒して検討を始めた。富士川層群と黒松内層に貫入する小規模火成岩脈周辺において検討したところ、黒松内層では室内加熱実験と類似するS2の連続的な現象が見られた。一方で、富士川ではS2の現象も認められるものの階段状で連続的ではなかった。むしろ、S4とTOCに連続的な現象が認められた。 2年間の研究実績のまとめとして、当初期待したTmax温度よりもS2やS4の量が短時間加熱に敏感であることが見いだされつつある。
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現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
1: 当初の計画以上に進展している
理由
当初予定していたビトリナイトとTmaxの相関検討と室内加熱実験に加えて、天然の短時間加熱試料(火成岩貫入による被熱異常)の検討を前倒しして行うことができた。その結果、当初の予想を覆す、有望な指標(S2, S4)が見いだされつつある。 ただし、この結果を受けて上記を実証するために特殊な実験装置を製作する必要があり、予算の問題で2023年度には研究に遅れが生じる可能性がある。
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今後の研究の推進方策 |
当初の予定通り、 (1)ビトリナイトとTmaxの相関検討 (2)室内加熱実験 (3)天然の短時間加熱試料の検討 を行う。特に、2022年度に明らかになった有望な指標(S2, S4)を検証するためと、今後地震断層に沿った超短時間加熱に対する応答性を評価するために、無酸素下で急加熱できるホットプレートを製作する必要が生じた。この製作に必要なコスト約200万円が不足するため、別予算を確保する必要がある。
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