高温高圧下その場観察実験による稍深発・深発地震発生メカニズムと前兆現象の解明

• 研究課題/領域番号: 25707040
• 研究種目: 若手研究(A)
• 配分区分: 一部基金
• 研究分野: 岩石・鉱物・鉱床学
• 研究機関: 愛媛大学
• 研究代表者: 大内 智博 愛媛大学, 地球深部ダイナミクス研究センター, 講師 (60570504)
• 研究協力者: 西原 遊 ; 雷 興林
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 16,250千円 (直接経費: 12,500千円、間接経費: 3,750千円); 2015年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円); 2014年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円); 2013年度: 12,350千円 (直接経費: 9,500千円、間接経費: 2,850千円)
• キーワード: 稍深発地震 / 深発地震 / アコースティック・エミッション / スラブ / 地震発生の素過程 / カンラン石 / カンラン岩 / 高圧 / 上部マントル / 地震 / 水

研究成果の概要

本研究の目的は、稍深発・深発地震発生場である沈み込むプレートの温度圧力条件下における断層の形成のプロセスを理解するとともに、大地震に至る前兆現象を鉱物物理学的観点から実験的に検証することである。そのために必要な実験技術である”その場”での歪・応力測定技術＋アコースティック・エミッション（微小破壊音）検出技術を実用化することに成功した。現在のところ、同様の技術はフランス・アメリカの共同研究グループのみが成功しており、本研究の成果は世界でも2例目の快挙となる。これにより、スラブ内条件下における岩石変形・破壊実験を行うことにより、地震発生の素過程の解明をするための技術的な目途が立った。

研究成果

• [雑誌論文] In situ observation of crystallographic preferred orientation of deforming olivine at high pressure and high temperature (2015)
  • 著者名/発表者名: Ohuchi, T., Nishihara, Y., Seto, Y., Kawazoe, T., Nishi, M., Maruyama, G., Hashimoto, M., Higo, Y., Funakoshi, K.-I., Suzuki, A., Kikegawa, T., Irifune, T.
  • 雑誌名: Physics of the Earth and Planetary Interiors 巻: 243 ページ: 1-21
  • DOI: 10.1016/j.pepi.2015.04.004
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Dislocation-accommodated grain boundary sliding as the major deformation mechanism of olivine in the Earth’s upper mantle (2015)
  • 著者名/発表者名: Ohuchi, T., Kawazoe, T., Higo, Y., Funakoshi, K., Suzuki, A., Kikegawa, T. and Irifune, T.,
  • 雑誌名: Science Advances 巻: 1 号: 9
  • DOI: 10.1126/sciadv.1500360
  • NAID: 130005482975
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] In situ observation of crystallographic preferred orientation of deforming olivine at high pressure and high temperature. (2015)
  • 著者名/発表者名: Ohuchi, T., Nishihara, Y., Seto, Y., Kawazoe, T., Nishi, M., Maruyama, G., Hashimoto, M., Higo, Y., Funakoshi, K, Suzuki, A., Kikegawa, T., Irifune, T.
  • 雑誌名: Phys. Earth Planet. Sci. 巻: 印刷中
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Rheology of fine-grained forsterite aggregate at deep upper mantle conditions. (2014)
  • 著者名/発表者名: Nishihara, Y., Ohuchi, T., Kawazoe, T., Spengler, D., Tasaka, M., Kikegawa, T., Suzuki, A., Ohtani, E
  • 雑誌名: J. Geophys. Res. 巻: 119 ページ: 253-273
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Crystallographic preferred orientation of olivine in the Earth’s deep upper mantle. (2014)
  • 著者名/発表者名: Ohuchi, T., Irifune, T.
  • 雑誌名: Phys. Earth Planet. Inter. 巻: 228 ページ: 220-231
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Crystallographic preferred orientation of wadsleyite and ringwoodite: Effects of phase transformation and water on seismic anisotropy in the mantle transition zone. (2014)
  • 著者名/発表者名: Ohuchi, T., Fujino, K., Kawazoe, T., Irifune, T.
  • 雑誌名: Earth Planet. Sci. Lett.. 巻: 397 ページ: 133-144
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Rheology of fine-grained forsterite aggregate at deep upper mantle conditions. (2014)
  • 著者名/発表者名: Nishihara, Y., Ohuchi, T., Kawazoe, T., Spengler, D., Tasaka, M., Kikegawa, T., Suzuki, A., Ohtani, E.
  • 雑誌名: J. Geophys. Res. 巻: in press
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development of A-type olivine fabric in water-rich deep upper mantle. (2013)
  • 著者名/発表者名: Ohuchi, T., Irifune, T.
  • 雑誌名: Earth Planet. Sci. Lett. 巻: 362 ページ: 20-30
  • 査読あり
• [雑誌論文] Seismic anisotropy in the mantle transition zone induced by shear deformation of wasleyite. (2013)
  • 著者名/発表者名: Kawazoe, T., Ohuchi, T., Nishihara, Y., Nishiyama, N., Fujino, K., Irifune, T.
  • 雑誌名: Phys. Earth Planet. Inter. 巻: 216 ページ: 91-98
  • 査読あり
• [学会発表] Technical developments on acoustic emissions monitoring under the upper mantle conditions (2016)
  • 著者名/発表者名: Ohuchi, T., Lei, X., Higo, Y., Tange, Y., Irifune, T.
  • 学会等名: Misasa International Symposium 2016
  • 発表場所: ブランナール三朝（倉吉・鳥取）
  • 年月日: 2016-03-09
  • 国際学会
• [学会発表] In situ observation of crystallographic preferred orientation of deforming olivine at high pressure and high temperature (2015)
  • 著者名/発表者名: Ohuchi, T., Nishihara, Y., Seto, Y., Kawazoe, T., Nishi, M., Maruyama, G., Higo, Y., Funakoshi, K., Irifune, T.
  • 学会等名: American Geophysical Union Fall Meeting 2015
  • 発表場所: モスコーニセンター（サンフランシスコ・米国）
  • 年月日: 2015-12-16
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Grain boundary sliding as the major deformation mechanism of olivine in Earth’s upper mantle (2015)
  • 著者名/発表者名: Ohuchi, T., Kawazoe, Higo, Y., Funakoshi, K., Suzuki, A., Kikegawa, T., Irifune, T.
  • 学会等名: Japan Geoscience Union Meeting 2015
  • 発表場所: 幕張メッセ（千葉・幕張）
  • 年月日: 2015-05-28
  • 国際学会
• [学会発表] ワズレアイト・リングウッダイトの結晶方位定向配列 (2014)
  • 著者名/発表者名: 大内智博，藤野清志，入舩徹男
  • 学会等名: 高圧討論会2014
  • 発表場所: 徳島大学（徳島・徳島市）
  • 年月日: 2014-11-22
• [学会発表] カンラン石の結晶方位定向配列発達の高温高圧下その場観察実験：上部マントルの地震波速度異方性の強度発達 (2014)
  • 著者名/発表者名: 大内智博、西原遊、瀬戸雄介、川添貴章、西真之、丸山玄太、橋本美華、肥後祐司、舟越賢一、鈴木昭夫、亀卦川卓美、入舩徹男
  • 学会等名: 日本地球惑星連合2014年大会
  • 発表場所: 幕張メッセ（千葉・幕張）
  • 年月日: 2014-04-30
• [学会発表] In-situ observation of crystallographic preferred orientation of olivine deformed in simple shear. (2013)
  • 著者名/発表者名: Ohuchi, T., Nishihara, Y., Seto, Y., Kawazoe, T., Nishi, M., Maruyama, G., Higo, Y., Funakoshi, K., Irifune, T.
  • 学会等名: 2013 Workshop of the IUCr Commision on High Pressure Advances in Static and Dynamic High-Pressure Crystallography
  • 発表場所: ハンブルグ・ドイツ連邦
• [学会発表] カンラン石の結晶方位定向配列の高温高圧下その場観察実験． (2013)
  • 著者名/発表者名: 大内智博，西原遊，瀬戸雄介，川添貴明，西真之，丸山玄太，肥後祐司，舟越賢一，入舩徹男
  • 学会等名: 日本地球惑星連合2013年大会
  • 発表場所: 幕張