| 研究領域 | Ｓｌｏｗ－ｔｏ－Ｆａｓｔ地震学 |
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| 研究課題/領域番号 |
22H05319
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| 研究種目 |
学術変革領域研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 審査区分 |
学術変革領域研究区分(Ⅱ)
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| 研究機関 | 国立研究開発法人海洋研究開発機構 |
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研究代表者 |
廣瀬 丈洋 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 超先鋭研究開発部門(高知コア研究所), 研究所長 (40470124)
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| 研究期間 (年度) |
2022-06-16 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
9,750千円 (直接経費: 7,500千円、間接経費: 2,250千円)
2023年度: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2022年度: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
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| キーワード | スロー地震 / 断層 / 間隙流体 / 間隙水圧 / 水 / 間隙流体圧 / 応力制御 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では、沈み込み帯プレート境界に存在する水の流体圧の変動がスロー地震を誘発するという仮説を、Slow to Fastすべりを再現する摩擦実験によって検証する。特に、臨界状態で静止している断層中の水の流体圧を変動させることで、自発的にすべりを発生させる応力・水圧制御実験を行なう。そして、どのような物理化学環境条件によってSlowすべりが発生し、Fastすべりに進展するのかを詳細に調べ、物質学的な視点からプレート境界で発生する多様な地震の発生メカニズムを探る。
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| 研究実績の概要 |
自然界の地震断層は、すべり出すか出さないかといった臨界状態で静止している。そのような断層の内部に存在する間隙流体の圧力の変動が、地震波を放出しないゆっくりとした変形から大きな揺れを伴う高速断層すべりに至る多様な地震が発生する要因の１つであると考えられている。本研究では、回転式低～高速摩擦試験機に応力・水圧制御機構を導入して自然界の地震断層の臨界状態を再現し、その臨界状態で間隙水圧を上昇・変動させることによって断層すべりを自発的に発生させ、その時のすべり速度の変化を検出する実験研究を実施した。
実験には地震断層の模擬ガウジ試料として粒径100μm程度の石英砂を用いた。まず、模擬試料を剪断させるトルク値を10Ｎｍ、垂直応力を5MPaに一定に制御した状態をつくり、その後、水圧を0.4MPaからステップ状に上昇させる応力・水圧制御実験をおこなった。実験の結果、水圧が0.8MPaに到達してから約50秒後にすべりが加速することがわかった。臨界状態で静止していた断層が水圧の変動によってすべりはじめ、すべりが加速する現象を再現することに成功した。ただし、一定のトルク値に制御をしているにもかかわらず、すべりの加速に伴って約15％トルクが減少してしまうこと、またすべりが加速する直前にゆっくりとしたすべりが発生しているのかを分解能の高いすべり変位計測機で確認することができなかった。トルク制御機構のさらなる改良と、初年度に予察的に導入した超精密電磁誘導式エンコーダーを応力・水圧制御実験にも適応できるようにすることが今後の課題として明らかとなった。
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| 現在までの達成度 (段落) |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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