破壊実験と断層調査から解明する地震のエネルギー散逸過程

• 研究課題/領域番号: 24K00724
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分17040:固体地球科学関連
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 長濱 裕幸 東北大学, 理学研究科, 教授 (60237550)
• 研究分担者: 武藤 潤 東北大学, 理学研究科, 教授 (40545787) ; 奥村 聡 東北大学, 理学研究科, 准教授 (40532213) ; 河野 義生 関西学院大学, 理学部, 教授 (20452683) ; 澤 燦道 東北大学, 高度教養教育・学生支援機構, 助教 (90972430)
• 研究期間 (年度): 2024-04-01 – 2027-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2024年度)
• 配分額: 18,460千円 (直接経費: 14,200千円、間接経費: 4,260千円); 2026年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2025年度: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円); 2024年度: 11,700千円 (直接経費: 9,000千円、間接経費: 2,700千円)
• キーワード: 断層粉砕岩 / 高速破壊 / フラクタル / 衝突実験

研究開始時の研究の概要

地震によって、断層近傍では高歪速度での爆発的な変形で岩石は粉々に粉砕する。この岩石を粉砕する破壊エネルギーは、地震の全エネルギーに対してどのくらいの割合を占めるのだろうか？これは、地震の長期評価や強振動予測にも関係するが、その答えは未だ不明である。本研究は、断層近傍で発生する高歪速度での岩石の破壊特性の解明を目指す。実験によって得られる岩石の破壊エネルギーと、粉砕粒子の比表面積測定で得られる表面エネルギーを使い、岩石粉砕によるエネルギー散逸則を構築する。このエネルギー散逸則を天然の断層粉砕岩に応用し、自然地震の破壊エネルギーや断層強度などを推定する“古地震計”の開発に挑戦する。