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マントルウェッジ蛇紋岩の準脆性流動と深部スロー地震の関連性

公募研究

研究領域スロー地震学
研究課題/領域番号 19H04624
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
審査区分 理工系
研究機関静岡大学

研究代表者

平内 健一  静岡大学, 理学部, 准教授 (10633290)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2020年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2019年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
キーワード沈み込み帯 / 蛇紋岩 / スロー地震 / マントルウェッジ
研究開始時の研究の概要

本研究では、沈み込み帯における深部スロー地震の震源域に相当する温度・圧力・流体環境下で形成された蛇紋岩体の構造解析を行い、1)蛇紋岩がプレート境界に沿ってどのような変形挙動を示すのか、2)その摩擦・流動特性が低周波地震などのスロー地震の特徴である「ゆっくりとした剪断破壊」を起こしうるのかについて明らかにする。

研究実績の概要

西南日本の深部スロー地震発生域に相当する温度圧力条件下で形成された四国三波川帯の前弧マントルウェッジ蛇紋岩について構造岩石学的解析を行った。研究成果の概要は以下の通りである。
蛇紋岩はblock-in-matrix構造を呈し、ブロックは高間隙流体圧下での剪断・開口破壊に伴って形成した。マトリックスをなす蛇紋石(アンチゴライト)の一部は結晶方位定向配列を示し、より細粒である蛇紋石ほど波動消光や亜粒界が発達していた。蛇紋岩は脆性破壊(ブロック)と転位クリープ(マトリックス)が混合した変形機構をもっていたと言える。
蛇紋石の摩擦則および流動則を用いて構成された西南日本のプレート境界に沿った強度断面図に基づくと、(1)脆性破壊は流体圧が静岩圧あるいは過剰静岩圧状態で起こること、(2)転位クリープはやや低い流体圧下において卓越することを示唆する。深部スロー地震に特徴的なEpisodic Tremor and Slipは、プレート境界域における流体圧の上昇・下降サイクルに起因した蛇紋石の変形機構の遷移に起因して発生している可能性がある。本結果は査読付き国際学術誌に投稿中である。

現在までの達成度 (段落)

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2020 2019

すべて 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 1件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (10件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] 断層帯と断層レオロジーの進化2020

    • 著者名/発表者名
      大橋聖和・竹下徹・平内健一
    • 雑誌名

      地学雑誌

      巻: 129 号: 4 ページ: 473-489

    • DOI

      10.5026/jgeography.129.473

    • NAID

      130007921864

    • ISSN
      0022-135X, 1884-0884
    • 年月日
      2020-08-25
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Slow stick‐slip failure in halite gouge caused by brittle‐plastic fault heterogeneity2020

    • 著者名/発表者名
      Hirauchi, K., Yoshida, Y., Yabe, Y., Muto, J.
    • 雑誌名

      Geochemistry, Geophysics, Geosystems

      巻: 21 号: 9 ページ: 1-13

    • DOI

      10.1029/2020gc009165

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Semi-brittle deformation of antigorite serpentinite under forearc mantle wedge conditions2020

    • 著者名/発表者名
      Hirauchi, K., Katayama, I., Kouketsu, Y.
    • 雑誌名

      Journal of Structural Geology

      巻: 140 ページ: 104151-104151

    • DOI

      10.1016/j.jsg.2020.104151

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] The role of metasomatic alteration on frictional properties of subduction thrusts: An example from a serpentinite body in the Franciscan Complex, California2020

    • 著者名/発表者名
      Hirauchi, K., Yamamoto, Y., den Hartog, S.A.M., Niemeijer, A.R.
    • 雑誌名

      Earth and Planetary Science Letters

      巻: 531 ページ: 115967-115967

    • DOI

      10.1016/j.epsl.2019.115967

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] 四国海盆における海洋コアコンプレックスから採取された蛇紋岩化したかんらん岩の岩石学的特徴2020

    • 著者名/発表者名
      瀬川いづみ・平内健一・小原泰彦・纐纈佑衣・道林克禎
    • 学会等名
      JpGU - AGU Joint Meeting 2020: Virtual
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 静岡県西部三波川帯「渋川超苦鉄質岩体」の構造岩石学的特徴とその起源2019

    • 著者名/発表者名
      塩谷輝・道林克禎・平内健一・纐纈佑衣・苗村 康輔
    • 学会等名
      日本地質学会第126年学術大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 四国中央部三波川帯に分布するブロック状蛇紋岩の構造岩石学的解析2019

    • 著者名/発表者名
      永田有里奈・片岡賢悟・平内健一
    • 学会等名
      日本地質学会第126年学術大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 四国海盆における海洋コアコンプレックスから採取されたかんらん岩の構造岩石学的研究2019

    • 著者名/発表者名
      瀬川いづみ・平内健一・小原泰彦
    • 学会等名
      日本地質学会第126年学術大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] アウターライズ断層の強度に対する岩石・水相互作用の影響2019

    • 著者名/発表者名
      平内健一
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2019年大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Evidence for semi-brittle flow in mantle-wedge serpentinites under high pore fluid pressure and their implications for deep low frequency earthquakes2019

    • 著者名/発表者名
      片岡賢悟・永田有里奈・平内健一・大柳良介・岡本敦・道林克禎
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2019年大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 石英ガウジの摩擦特性に対する滑石含有量の影響2019

    • 著者名/発表者名
      白鬚里彩子・多々良祈里・平内健一・竹村貴人
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2019年大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 海洋リソスフェアにおける沈み込み開始の数値シミュレーション実験:含水鉱物のレオロジー特性の効果2019

    • 著者名/発表者名
      和泉美希・吉田晶樹・平内健一
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2019年大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] High-pressure deformation experiments on peridotite gouges under hydrothermal conditions, using a deformation-DIA apparatus2019

    • 著者名/発表者名
      仙場真紀・平内健一・大内智博・道林克禎
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2019年大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 静岡県西部三波川帯 "渋川超苦鉄質岩体" カンラン石の構造岩石学的研究2019

    • 著者名/発表者名
      塩谷輝・道林克禎・平内健一
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2019年大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2021-12-27  

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