| 研究概要 |
流体観測システムおよび掘削孔から採取された断層岩コアを用いて,次のことを行なった.(1)ガス同位体観測精度向上のための装置改造,(2)同装置を用いた連続観測,及び(3)コア試料を用いた流体ー粉砕岩石反応実験である.又,今回の研究とは無関係ながら,同様の研究が台湾の1999年の集集(Chi-Chi)地震(Mw7.7)の活断層である車籠埔(チェルンプ)断層の深部掘削孔(1100m深度)で行なわれたため,19年度以後の設置のために掘削孔を検討し,観測装置に普遍性を持たせるための取材を行なった.
(1)ガス同位体観測精度向上のための装置改造
今年度は,前年度までの装置の課題であった,流体ガス成分中に含まれる水蒸気の除去に全力を傾注した.ラインの冷凍装置に加え,加熱・冷却素子を用いた装置を考案し,システムに実装するとともに,ガスラインの体積を減少,質量分析系を常時加熱する工夫を加え,精度向上を試みた.その結果3Heのピークを確認する程度まで精度が向上した.現状では3Heの定量には問題があるが,さらなる改造によって達成可能と考えられる.
(2)ガス同位体計測装置による連続観測
(1)の実装の後,連続観測を開始した.装置の不安定は前年度までに解消されていたので,昨年度末には3/4He同位体以外のガス組成の連続データが得られた.研究期間内には掘削孔近傍で地震が発生しなかったが,ごく最近の能登半島地震(Mw6.9)ではガス成分の時系列トレンドが反転し,注目している.
(3)コア試料を用いた流体ー粉砕岩石反応実験
天然の断層帯で発生する岩石の粉砕と流体の化学反応を調べるために,コア試料を用いた粉砕反応実験を行なった.探索的に素仮定を調べるため,測定可能なすべてのガス種において反応を追跡したところ,粉砕に伴うメタンの物理的放出機構が確かめられた.
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