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層状珪酸塩鉱物が砂岩の断層すべり運動に与える影響の解明

研究課題

研究課題/領域番号 22K14122
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分17040:固体地球科学関連
研究機関広島大学

研究代表者

SARKAR DYUTI・PRAKASH  広島大学, 先進理工系科学研究科(理), 助教 (50912870)

研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2024年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2023年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2022年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワードFault slip behavior / Main Frontal Thrust / Fault friction / Earthquake nucleation / Creep behavior / Himalayan Earthquakes / Rotary shear deformation / 回転せん断変形実験 / 変形微細組織 / 地震性すべり / クリープ性すべり / 主前縁断層
研究開始時の研究の概要

本研究の概要は、インド北部のPinjore市に露出するNahan断層が発達する岩石(「珪酸塩鉱物含有砂岩」と「石英砂岩」) を収集し、この岩石試料を用い回転せん断変形実験を行う。回転せん断変形実験の条件は、垂直応力: 2MPa、すべり速度: 0.01-3mm/s、0.1mm/s、1m/sとする。「珪酸塩鉱物含有砂岩」と「石英砂岩」に含有されている層状珪酸塩鉱物(緑泥石、イライト、カオリナイト)の微細組織を基にして、摩擦すべり特性を明らかにする。

研究実績の概要

The objective of present research is to elucidate the weakening mechanism and fault-slip behavior of sandstone, which is a dominant rock type in both continental collisional zones (like the Himalaya) and accretionary complexes (like the Japanese Islands). Deformation experiment using rotary shear apparatus were conducted at 10 MPa effective normal stress and wet conditions on powdered sandstone samples and gouge samples, simulating shallow crustal deformation. Velocity weakening behavior were observed for the powdered sandstone and quartz-rich gouge sample. However, the gouge sample rich in illite show velocity strengthening behavior (or aseismic creep behavior).

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

As per plan, velocity step experiments in wet condition (simulating natural conditions) has already been conducted. The reproducibility of the low velocity experiments were also verified.
A set of single velocity experiment and experiment at seismic velocity has also been completed. The mineralogical characterization using XRD and SEM-EDS has also been achieved.

今後の研究の推進方策

At present we completed the mineralogical and microstructural characterization of the recovered samples from the rotary shear deformation experiments. In the final year of the project we plan to do additional set of creep experiments <10 μm/s and compare the frictional behavior and microstructures with the rotary shear experiments. This experiments will provide insights of the frictional behavior of the sandstone and gouge rocks of shallow crust (Nahan Thrust) over a range of slip velocities (creep-to-seismic velocities).

報告書

(2件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 2022 実施状況報告書
  • 研究成果

    (4件)

すべて 2023 2022

すべて 雑誌論文 (1件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] Fault zone architecture and lithology-dependent deformation mechanisms of the Himalayan frontal fold-thrust belt: Insights from the Nahan Thrust, India2022

    • 著者名/発表者名
      Sarkar Dyuti Prakash、Ando Jun-ichi、Ghosh Gautam、Das Kaushik、Dasgupta Prabir、Tomioka Naotaka
    • 雑誌名

      GSA Bulletin

      巻: 135 (5-6) ページ: 1206-1224

    • DOI

      10.1130/b36246.1

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Elucidation of slip characteristics in shallow crustal faults from deformation experiments on sandstone gouges within Himalayan Main Frontal Thrust2023

    • 著者名/発表者名
      Dyuti Prakash Sarkar, Takehiro Hirose
    • 学会等名
      一般社団法人日本鉱物科学会2023年年会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] Slow to fast slip experiments on sandstone gouges within the Himalayan Main Frontal Thrust: frictional properties of heterogeneous fault rocks and constrains on the seismicity of shallow crustal deformation2023

    • 著者名/発表者名
      Dyuti Prakash Sarkar, Takehiro Hirose
    • 学会等名
      American Geophysical Union (2023) Fall Meeting
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Frictional properties of sandstone gouges within Himalayan Main Frontal thrust: constraints on seismicity of shallow crustal deformation2023

    • 著者名/発表者名
      Sarkar Dyuti Prakash, Hirose Takehiro
    • 学会等名
      European Geosciences Union General Assembly 2023
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2022-04-19   更新日: 2024-12-25  

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