断層滑りの特徴とそのパラメータ依存性:アナログ実験からのアプローチ

2008 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 18740272
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 固体地球惑星物理学
• 研究機関: 金沢大学
• 研究代表者: 隅田 育郎 金沢大学, 自然システム学系, 准教授 (90334747)
• 研究期間 (年度): 2006 – 2008
• キーワード: 粉粒体 / レオロジー / 固着すべり / 断層 / 摩擦 / 実験 / 粒径 / 間隙流体

研究概要

本研究では断層すべりの特徴を理解する基礎として粉粒体の固着すべりのパラメータ(粒径、間隙流体の粘性率、せん断速度)依存性を実験的に調べた。その結果、固着すべりが起きる際の応力降下量と応力降下がおきるイベントの時間間隔が粒径に対して比例増大すること、またクリープの程度が減少し、応力降下時に滑り方が滑り速度一定から滑り時間一定へと推移することが分かった。また間隙に粘性流体が入ると応力降下量は減少するものの、応力降下イベントの時間間隔が増大するため粒径効果と区別できること、そして臨界粘性率以上では粘性抵抗の効果が卓越し摩擦が増大することが分かった。

研究成果

• [雑誌論文] Experiments on granular rheology: effects of particle size and fluid viscosity (2009)
  • 著者名/発表者名: Higashi, N. and I. Sumita
  • 雑誌名: J. Geophys. Res. 114 ページ: B04413, doi.10.1029/2008JB005999
  • 査読あり
• [雑誌論文] Suspension rheology under oscillatory shear and its geophysical implications (2008)
  • 著者名/発表者名: Sumita, I. and M. Manga
  • 雑誌名: Earth Planet Sci. Lett. 269 ページ: 467-476
  • 査読あり
• [雑誌論文] Experiments on gravitational phase separation of binary immiscible fluids (2007)
  • 著者名/発表者名: Sato, M. and I. Sumita
  • 雑誌名: J. Fluid Mech. 591 ページ: 289-319
  • 査読あり
• [雑誌論文] Inner-Core Dynamics (2007)
  • 著者名/発表者名: Sumita, I, and M. I. Bergman
  • 雑誌名: Treatise on Geophysics(Schubert, G. (ed.), Oxford: Elsevier Ltd.) vol 8.10 ページ: 299-318
  • 査読あり
• [雑誌論文] Influence of basal thermal anomaly on mantle convection, Phys (2006)
  • 著者名/発表者名: Matsumoto, N., Namiki, A. and I. Sumita
  • 雑誌名: Earth Planet. Inter. 157 ページ: 208-222
  • 査読あり
• [学会発表] 高粘性流体中の気泡の振動・破裂で生じる空振の実験的研究 (2008)
  • 著者名/発表者名: 小林、隅田、並木
  • 学会等名: 2008年度日本火山学会秋季大会
  • 発表場所: 岩手大学工学部
  • 年月日: 2008-10-11
• [学会発表] マントル・外核・内核間の熱的相互作用 : 室内実験からの示唆 (2008)
  • 著者名/発表者名: 隅田
  • 学会等名: 2008年度日本地球化学会年会(招待講演)
  • 発表場所: 東大教養学部
  • 年月日: 2008-09-19
• [学会発表] 乱流プルームの形状進化に関する実験的研究 (2008)
  • 著者名/発表者名: 北村、隅田
  • 学会等名: 日本流体力学会年会2008
  • 発表場所: 神戸大学工学部
  • 年月日: 2008-09-04
• [学会発表] Suspension rheology under oscillatory shear and its implications to remote triggering of earthquakes and eruptions (2008)
  • 著者名/発表者名: Sumita, I., Manga, M.
  • 学会等名: IAVCEI 2008, General Assembly
  • 発表場所: Reykjavik, Iceland
  • 年月日: 2008-08-18
• [学会発表] 液体中における粉粒体崩壊の実験 (2008)
  • 著者名/発表者名: 澁谷、隅田
  • 学会等名: 地球惑星科学連合2008年大会
  • 発表場所: 千葉幕張
  • 年月日: 2008-05-26
• [学会発表] 乱流プルームの形状進化 : 実験的アプローチ (2008)
  • 著者名/発表者名: 北村、隅田
  • 学会等名: 地球惑星科学連合2008年大会
  • 発表場所: 千葉幕張
  • 年月日: 2008-05-25
• [学会発表] Thermal coupling between the mantle, outer core and inner core: an experimental model (2007)
  • 著者名/発表者名: Sumita, I.
  • 学会等名: 2007 AGU fall meeting
  • 発表場所: San Francisco, USA
  • 年月日: 2007-12-12
• [学会発表] Shear experiments of granular materials and implications for fault slip (2007)
  • 著者名/発表者名: Higashi, N., Sumita, I.
  • 学会等名: 2007 AGU fall meeting
  • 発表場所: San Francisco, USA
  • 年月日: 2007-12-11
• [学会発表] Control of the volumetric and viscosity ratios of iron-silicate emulsion on the core formation process (2007)
  • 著者名/発表者名: Sato. M., Sumita, I
  • 学会等名: 2007 AGU fall meeting
  • 発表場所: San Francisco, USA
  • 年月日: 2007-12-10
• [学会発表] フラクタル次元を用いたプルーム進化のモデル実験 (2007)
  • 著者名/発表者名: 北村、隅田
  • 学会等名: 地球惑星科学連合2007年大会
  • 発表場所: 千葉幕張
  • 年月日: 2007-05-23
• [学会発表] 室内火山モデルにおける脱ガス過程のモニタリング (2007)
  • 著者名/発表者名: 小林、隅田
  • 学会等名: 地球惑星科学連合2007年大会
  • 発表場所: 千葉幕張
  • 年月日: 2007-05-22
• [学会発表] 回転球殻熱対流実験から得られる外核の流れ場への示唆 (2006)
  • 著者名/発表者名: 隅田
  • 学会等名: 地球電磁気・惑星圏学会第120回総会・講演会(招待講演)
  • 発表場所: 相模原市産業会館
  • 年月日: 2006-11-04
• [学会発表] フォームの超音波測定 : 予備的結果 (2006)
  • 著者名/発表者名: 長山、隅田
  • 学会等名: 地球惑星科学連合2006年大会
  • 発表場所: 千葉幕張
  • 年月日: 2006-05-15
• [学会発表] 回転型粘性率計を使ったスティックスリップ運動の実験 (2006)
  • 著者名/発表者名: 東、隅田
  • 学会等名: 地球惑星科学連合2006年大会
  • 発表場所: 千葉幕張
  • 年月日: 2006-05-15
• [学会発表] マンガ、固体粒子を含む粘性流体の周期的変形に対するレオロジー (2006)
  • 著者名/発表者名: 隅田
  • 学会等名: 地球惑星科学連合2006年大会
  • 発表場所: 千葉幕張
  • 年月日: 2006-05-15
• [学会発表] 回転球殻熱対流の実験 : レビュー (2006)
  • 著者名/発表者名: 隅田
  • 学会等名: 地球惑星科学連合2006年大会(招待講演)
  • 発表場所: 千葉幕張
  • 年月日: 2006-05-14
• [備考] 研究グループのホームページ
  • URL: http://hakusan.s.kanazawa-u.ac.jp/~sumita/