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1996 年度 研究成果報告書概要

断層と断層内プロセス

研究課題

研究課題/領域番号 07304071
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分総合
研究分野 地質学
研究機関東京大学

研究代表者

嶋本 利彦  東京大学, 地震研究所, 教授 (20112170)

研究分担者 大藤 茂  富山大学, 理学部, 助教授 (60194221)
金川 久一  千葉大学, 理学部, 助教授 (40185898)
中嶋 悟  北海道大学, 大学院・理学研究科, 教授 (80237255)
清水 以知子  東京大学, 大学院・理学系研究科, 助手 (40211966)
鳥海 光弘  東京大学, 大学院・理学系研究科, 教授 (10013757)
研究期間 (年度) 1995 – 1996
キーワード断層 / 断層岩 / 断層内プロセス / 断層レオロジー / リソスフェア / 地震予知 / 地震の発生過程 / シュードタキライト
研究概要

本研究の目的は、「断層」をキーワードに,地震と地震予知・地球内物質大循環・廃棄物処分問題など,学問的にも社会的にも重要性の高い問題に焦点をあてながら,断層と断層内プロセスを総合的・学際的に研究することである.2年間の研究期間に以下のような成果を得た.
(1)精密イオンポリシャー(米国ガタン社製,691型)を導入して,透過型電子顕微鏡による変形微細組織の観察を組織的に進める体制を整えた,
(2)断層と深部断層岩のカタログ作り:断層に関する膨大な文献を整理し,断層をみる統一した視点を確立して,様々なテクトニクス場で形成された断層の特徴と多様性を把握するためには,断層のカタログを作る必要がある.本研究では,3つの断層を選んでカタログの雛形を作成した.3年後を目処にカタログを出版する体制を整えた.
(3)リソスフェアの強度断面の決定と新しい断層モデルの提唱:高温二軸試験機を用いて,地温勾配と同様に温度を圧力に比例して増加させて,リソスフェアを横断する形で岩塩剪断帯の強度断面を初めて決定した.実験結果は既存のどの断層モデルとも異なる.実験結果に基づいて新しい断層モデルを提唱した.
(4)高速摩擦の性質に基づいて地震の2段階発生論を提唱した.この説は,既存の断層の構成則に基づいて予想される地震の震源核が不安定になって断層が加速すると,高速領域にはいってvelocity strrengtheningのバリアによって断層の加速が抑えられ,断層がこのバリアを乗り越えた時に地震の発生に至るというものである.地震の第2種空白域がこのモデルによって説明できる可能性がある.

  • 研究成果

    (17件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (17件)

  • [文献書誌] Tsutsumi, A.and Simamoto, T.: "Frictional properties of monzodiorite and gabbro during seismogenic fault motion" Journal of Geological Society of Japan. 102. 240-248 (1996)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] 金川 久一・S.F.Cox: "高温熱水条件下における石英ガウジの摩擦特性と微細構造" 地質学雑誌. 102. 223-231 (1996)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Tsutsumi, A.& Simamoto, T.: "High-velocity frictional properties of gabbro" Geophysical Research Letters,Am.Geophys.Union. 24. 699-702 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Shimizu, I.: "The nonequilibrium thermodynamics of intracrystalline diffusion under nonhydrostatic stress" Philosophical Magazine. 75. 1221-1235 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Kawamoto, E.& Shimamoto, T.: "Mechanical Behavior of Halitcc and Calcite Shear Zones from Brittle to Fully-Plastic Deformation and A Revised Fault Model" Proceedings of the 30th International Geological Congress,Beijing. 印刷中. (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] 嶋本 利彦 ほか5名: "断層岩と断層のレオロジー テクトニクスと変成作用(原 郁夫先生退官記念論文集)" 創文(東京), 314-332 (1996)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] 嶋本 利彦: "地殻の変形とテクトニクス 地殻の形成(岩波講座地球惑星科学8)" 岩波書店(東京), 183-255 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Shimizu, I.: "Kinetics of pressure solution creep-in quartz : theoretical consideration" Tectonophysics. 245. 121-134 (1995)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Nakashima, S.: "Diffusivity of ions in pore water as a quantitative basis for rock deformation rate estimates" tectonophysics. 245. 185-203 (1995)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Toriumi, M.: "Crack geometries and deformation by crack-seal mechanism in the Sambagawa metamorphic belt" Tectonophysics. 245. 249-261 (1995)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Tsutsumi, A.and Shimamoto, T.: "Frictional properties of monzodiorite and gabbro during seismogenic fault motion" Jour.Geol.Soc.Japan. 102. 240-248 (1996)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Tsutsumi, A.and Shimamoto, T.: "High-velocity frictional properties of gabbro" Geophysical Research Letters. 24. 699-702 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Shimizu, I.: "The nonequilibrium thermodynamics of intracrystalline diffusion under nonhydrostatic stress" Philosophical Magazine. 75. 1221-1235 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Kawamoto, E.and Shimamoto, T.: "Mechanical behavior of halite and calcite shear zones from brittle to fully-plastic doformation and a revised fault model" Proceeding of the 30th IGC Beijing. (in press).

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Kanagawa, K.: Effects of pressure solution on the frictional properties of rocks : experimental investigations (in Japanese), Tectonics and Metamorphism (The Hara volume). Soubun, Tokyo, 304-313 (1996)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Shimoto, T., Tsutsumi, A., Kawamoto, E., Takahashi, M., aoyagi, R.and Ohotmo, Y.: Fault rocks and fault rheology : their progress and future perspectives (in Japanese), Tectonies and Metanorphism (The Hara Volume). Soubun, Tokyo, 314-332 (1996)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Shimamoto, T.: Crustal deformation and tectonics (in Japanese), Iwanami Earth and Planetary Science Series 8, "Formation of the Crust". Iwanami, Tokyo, 183-255 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より

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公開日: 1999-03-16  

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