| 研究課題/領域番号 |
15H03698
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
波多野 恭弘 東京大学, 地震研究所, 准教授 (20360414)
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| 研究期間 (年度) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| キーワード | 破壊 / 大森則 / 逆大森則 / 前震 |
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| 研究実績の概要 |
フランスENSに設置された二軸式岩石圧縮試験装置を使用し、脆性的条件のもとで、岩石試料に準静的変形を与える実験を行った。その際に、局所的微小破壊イベントで解放される音波をアコースティックエミッションセンサーを用いて計測し、「微小破壊イベントの発生時刻」を記録し、統計解析に必要なデータセットとして整備した。
次に、これら微小破壊の時系列データに関する定量的経験則（逆大森則）を確認し、逆大森則における指数（p値）及び時定数（c値）を同定した。これら微小イベントの時系列解析には、余震系列が重ならないようにするなど、特有のテクニカルな問題がいくつかあるが、これらの問題を避けるため特定のプロトコルを利用することにより、効率的に研究を進めることができた。 [P. Shebalin et al., Bull. Seis. Soc. Am. 2011]。実験で得られたp値は1.2から1.4程度で、c値は150秒前後であった。いずれの値も実際の地震における大森則でえられる値と同程度であり、室内実験の環境要因及び微小破壊を支配している物理的要因が、実際の断層のものとほぼ共通していることを意味する。
同時に、岩石をモデル化した離散要素法シミュレーションも行った。これは岩石の粒を模擬した簡単なモデルであるが、微小破壊的振る舞いを再現する。シミュレーションをにおける微小破壊イベントに関して大森・宇津則及び逆大森則が成立することを確認し、指数と時定数について定量的なデータを取得した。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
フランスENSの岩石実験研究グループとの協力関係により、当初の計画していた実験を効率的に進め、必要なデータセットを取得することができた。シミュレーションに関しても、モデルの単純化により前震についてのデータを効率的に取得することができた。
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| 今後の研究の推進方策 |
27年度に彫られた実験データ及びシミュレーションデータの時系列解析を中心に進める。とくに、大森・宇津則における c 値と応力の定量的関係を求めることを目標とする。余震や本震の定義には(余 震系列が重ならないようにするなど)特有のテクニカルな問題がいくつかあるが、我々はこれらの問題を避けるためのプロトコルをすでに持っている [P. Shebalin et al., Bull. Seis. Soc. Am. 2011]。これは共同研究者(P. Shebalin)により開発されたアルゴリズムであり、彼から直接の助言を得られる ことは本研究計画を遂行するにあたって強力な助けとなる。この作業によって、様々な応力レベルに応じた余震頻度分布が得られることになり、本研究の目的の一つである「c値の応力依存性」を定量的に求めることが出来る
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