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断層ダメージゾーンでの地震波速度の変化を検証するための摩擦実験

研究課題

研究課題/領域番号 23KF0259
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分基金
応募区分外国
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

片山 郁夫  広島大学, 先進理工系科学研究科(理), 教授 (10448235)

研究分担者 JAYAWICKRAMA ERANGA  広島大学, 先進理工系科学研究科(理), 外国人特別研究員
研究期間 (年度) 2023-11-15 – 2025-03-31
研究課題ステータス 中途終了 (2023年度)
配分額 *注記
2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
2025年度: 300千円 (直接経費: 300千円)
2024年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2023年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
キーワード断層ダメージゾーン / 地震波速度 / 摩擦実験 / スティックスリップ
研究開始時の研究の概要

地震は断層への応力集中によって発生するが,応力の蓄積過程の中でクラックの閉鎖により地震波速度が変化することが予測される。本研究では,摩擦実験中に地震波速度を連続的に測定することでクラックの密度状態変化から断層運動の起こるタイミングを検証する。スティックスリップのような地震性すべりのなかで地震波速度の変化を検出することがきれば,地震の発生予測や切迫度の評価につながることが期待され,社会的な意義も大きい研究内容といえる。

研究実績の概要

地震は断層への応力集中によって発生するが,応力の蓄積過程の中でクラックの閉鎖により地震波速度が変化することが予測される。本年度は,摩擦実験中に地震波速度を連続的に測定するシステムの立ち上げを中心に行った。自動波形解析システム(M-16441 Digilent社製) の導入により,1Hzのサンプリングレートで波形を自動で収録することが可能となった。また,地震波速度の変化を摩擦実験中に調べるために,クラックを多く含む試料を準備した。試料は常圧炉で熱処理(600℃)を行うことで,クラック密度の増加により地震波速度が大きく低下することを確認した。これらの試料の整形を平面研削盤を用いて行い,摩擦面の平行度が0.01mm以内に収まるよう試料を準備した。このような試料では,摩擦実験による応力負荷および徐荷によって既存のクラックが閉鎖していくことが期待される。今後は,スティックスリップのような地震性すべりのなかで地震波速度の変化があるかを検証する予定である。

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

自動波形解析システムの導入により,摩擦実験中の地震波速度の連続測定が可能となった。

今後の研究の推進方策

今後は,これまでに立ち上げだ自動波形収録システムを用い,摩擦実験中の地震波速度の連続測定を実施する。スティックスリップのような地震性すべりのなかで地震波速度の変化を検出することがきれば,地震の発生予測や切迫度の評価につながることが期待される。

報告書

(1件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 研究成果

    (1件)

すべて 2024

すべて 雑誌論文 (1件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件、 オープンアクセス 1件)

  • [雑誌論文] Brittle Deformation of Damaged Mafic and Ultramafic Rocks and Their Implications on Plate Bending2024

    • 著者名/発表者名
      Jayawickrama Eranga、Akamatsu Yuya、Katayama Ikuo
    • 雑誌名

      Geophysical Research Letters

      巻: 51 号: 8

    • DOI

      10.1029/2023gl106576

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著

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公開日: 2023-11-17   更新日: 2024-12-25  

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