| 研究課題/領域番号 |
23K20896
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| 補助金の研究課題番号 |
21H01189 (2021-2023)
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 基金 (2024)
補助金 (2021-2023) |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分17040:固体地球科学関連
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
山口 飛鳥 東京大学, 大気海洋研究所, 准教授 (30570634)
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| 研究分担者 |
矢部 優 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 地質調査総合センター, 主任研究員 (30802699)
岡本 敦 東北大学, 環境科学研究科, 教授 (40422092)
岡崎 啓史 広島大学, 先進理工系科学研究科(理), 准教授 (90784257)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2025-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2024年度)
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| 配分額 *注記 |
17,420千円 (直接経費: 13,400千円、間接経費: 4,020千円)
2024年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2023年度: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2022年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2021年度: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円)
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| キーワード | 沈み込み帯 / 付加体 / 地震 / 摩擦実験 / 続成作用 / 摩擦 / 砂箱実験 / 南海トラフ |
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| 研究開始時の研究の概要 |
沈み込み帯における地震の空間分布が非常に多様であることは、観測の進展に伴って近年理解が進んできたが、その原因は未だ解明されていない。そこで本研究は、沈み込む物質の摩擦特性と続成作用が地震の空間分布に果たす役割を明らかにすることを目指し、天然物質からの情報解読、原位置条件下での摩擦実験、水熱実験による続成反応の解明、実験結果のまとめと世界各地の沈み込み帯へのフィードバックを行う。本研究により、プレート沈み込み帯の地震活動を物質科学的な視点から統一的に理解することが可能になり、地震リスク評価への将来的な貢献が期待される。
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| 研究実績の概要 |
2022年度は以下の研究を行った。
１）昨年度から引き続き、南海トラフ付加体における圧密過程について検討を進め，論文をJGR誌に出版した。底面摩擦およびプレート上面形状をさまざまに変化させた条件での沈み込み帯のアナログモデル実験（砂箱実験）を行った。実験結果のDIC解析・CT画像解析を行い、プレート境界の摩擦不均一・断層形状がマクロな付加体の変形とミクロな断層挙動に与える影響を評価した。海山沈み込みを模した実験では、海山表面の摩擦が付加体の斜面形状に大きく影響していることが判明し、Tectonophysics誌に論文を公表した。
２）過去にスロー地震が発生した痕跡とされる石英脈濃集帯が報告されている宮崎県槇峰地域に隣接する大分県佐伯・蒲江地域において露頭の調査を行い，石英脈濃集帯の分布を調査した、さらに，石英脈濃集帯が放出する地震波のモデル化について検討を行った。四万十帯・美濃帯から採取した断層岩試料の変形機構解明・レオロジー的理解のためにX線分析・結晶方位解析を行った。微小部蛍光X線分析装置を東京大学大気海洋研究所に導入し、分析のための環境設定を行った。
３）2021年度に行った変質玄武岩を用いた摩擦実験の結果についてJGR Solid Earth誌に論文を公表した。沈み込み帯海洋プレート上の堆積物の摩擦特性に与える続成作用影響について、高温高圧摩擦実験により調べた。その結果比較的低温（~60-130℃）で数日-１週間続成作用を継続させるだけで堆積物の摩擦特性が速度強化から速度弱化へ遷移することを確認した。追加実験と回収試料の微細組織観察について引き続き実施中である。
４）マントル岩石中の蛇紋岩脈周辺の反応帯を解析することにより、沈み込み帯における亀裂ネットワークに関連する短期間の流体活動を見出し、地震活動との関連性を議論した。地殻ーマントル境界を模擬した反応実験を実施中である。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
調査・実験・分析・成果公表ともに順調に進展した。微小部蛍光X線分析装置の導入は本研究着想時には予定していなかったが、非常に有用な分析設備であることが判明したため本年度に予算計上して導入した。
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| 今後の研究の推進方策 |
微小部蛍光X線分析装置を用いた研究を推進するとともに、成果取りまとめを重点的に行っていく必要がある。
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