地震断層のフラクタル電磁気・放射線特性と地殻応力に関する研究

2004 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 16540411
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 長濱 裕幸 東北大学, 大学院・理学研究科, 助教授 (60237550)
• キーワード: フラクタル / 鉱物赤外光吸収率 / 熱ルミネッセンス / 誘電率 / 摩擦プラズマ / 地震断層 / 地殻の強度軟化 / シンチレーションサーベイメータ

研究概要

平成16年度の研究実績は以下の通りです。
1.主要活断層・地震断層の広域調査:東北日本の地震断層のフラクタル特性の測定と断層帯の空間分布広域調査を行った。この調査の際、次年度に行う断層帯の解析地点を選定精査した。
2.断層パラメータの調査見積り:各サイズの断層系を詳細に調査し、断層と断層内物質のフラクタル特性との相関を求めた。
3.断層帯のフラクタル電磁気的特性の予備的測定:現有の携帯用岩石帯磁率測定器・岩石鉱物誘電率測定器を用いて(平成16年度研究計画1と連動して)、断層帯のフラクタル電磁気的特性(岩石比抵抗・岩石帯磁率・岩石誘電率・鉱物赤外光吸収率・カソードルミネッセンス・熱ルミネッセンス・摩擦プラズマ発光特性)の予備的測定を行い、地震断層活動に伴う(先行する)各種の電磁気現象について言及した。さらに、断層岩(断層帯)内のhydrogen分布を明らかに、地殻の強度軟化の機構を考察した。
4.断層構成岩の構成則の確立:既存の岩石変形実験のデータをもとに、断層構成岩やマントル構成岩の非線形遷移力学挙動を含めた新しい構成則とその物理的モデルを公表した。
5.断層帯内の放射線特性の予備的測定:平成16年度購入(科学研究費使用)の携帯用γ線シンチレーションサーベイメータ(TCS-171)・α・βシンチレーションサーベイメータ(TCS-362)・スペクトルサーベイメータ(TCS-GR-130)を用いて(平成16年度研究計画1と連動して)、断層帯周辺の放射線強度と放射線核種拡散経路の予備的測定を行った。
6.研究成果の公表:研究成果の一部を国際会議・国際学術雑誌などで公表した。研究成果の一部を国際会議・国際学術雑誌などで公表した。

研究成果

• [雑誌論文] Fractal properties of spatial distributions of aftershocks and active faults (2004)
  • 著者名/発表者名: Nanjo, K.
  • 雑誌名: Chaos, Solitons and Fractals Vol.19 ページ: 387-397
• [雑誌論文] Dielectric anisotropy and deformation of crustal rocks : physical interaction theory and dielectric mylonites (2004)
  • 著者名/発表者名: Muto, J.
  • 雑誌名: Physics of the Earth and Planetary Interiors Vol.141 No.1 ページ: 27-35
• [雑誌論文] Viscoelastic behaviour and temporal fractal properties for Iherzolite and marble : possible extrapolation from experimental results to the geological time-scale (2004)
  • 著者名/発表者名: Kawada, K.
  • 雑誌名: Terra Nova Vol.16 ページ: 128-132
• [雑誌論文] Scaling laws between seismo-electric/magnetic fields and earthquake magnitude (2004)
  • 著者名/発表者名: Takeuchi, A.
  • 雑誌名: Terra Nova Vol.16 ページ: 152-156
• [雑誌論文] Surface electrification of rocks and charge trapping centers (2004)
  • 著者名/発表者名: Takeuchi, A.
  • 雑誌名: Physics and Chemistry of the Earth, Parts A Vol.29 No.4-9 ページ: 359-366
• [雑誌論文] Microinfrared reflection spectroscopic mapping : application to the detection of hydrogen-related species of natural quartz (2004)
  • 著者名/発表者名: Muto, J.
  • 雑誌名: Journal of Microscopy Vol.216 ページ: 222-228
• [雑誌論文] Frictional melting can terminate seismic slips : Experimental results of stick-slips (2004)
  • 著者名/発表者名: Koizumi, Y.
  • 雑誌名: Geophysical Research Letter Vol.31 No.21 ページ: L21605doe:10.1029-2004G
• [雑誌論文] Micromorphic continuum with defects and lattice preferred orientation : Application to seismic anisotropy in polycrystals (2004)
  • 著者名/発表者名: Muto, J.
  • 雑誌名: Proceedings of Workshop on "Probing Earth Media Having Small-Scale Heterogeneities" ページ: 58-61
• [雑誌論文] Seismic ray path in anisotropic medium based on higher-order geometry (2004)
  • 著者名/発表者名: Yajima, T.
  • 雑誌名: Proceedings of Workshop on "Probing Earth Media Having Small-Scale Heterogeneities" ページ: 62-65
• [雑誌論文] Discussions on Fractals, aftershocks and active faults : Diffusion and seismo-electromagnetism
  • 著者名/発表者名: Nanjo, K.
  • 雑誌名: The Arabian Journal for Science and Engineering (印刷中)
• [雑誌論文] Symmetropy of fault patterns : Quantitative measurement of anisotropy and entropic heterogeneity
  • 著者名/発表者名: Nanjo, K.
  • 雑誌名: Mathematical Geology (印刷中)
• [図書] Earthquake Source asymmetry, Structural Media and Rotation Effects(Symmetropy, earthquakes and self-organized criticality : Discussions on seismic source models, asymmetry and complexity)
  • 著者名/発表者名: Nanjo, K.
  • 出版者: (印刷中)
• [図書] Earthquake Source asymmetry, Structural Media and Rotation Effects(Micromorphic Continuum with Defects and Taylor-Bishop-Hill Theory for Polycrystals : Anisotropic Propagation of Seismic Waves and Golebiewska Gauge)
  • 著者名/発表者名: Muto, J.
  • 出版者: (印刷中)