海洋底深層掘削のコア試料を用いた応力計測に関する基礎研究

2009 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 19540453
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 固体地球惑星物理学
• 研究機関: 独立行政法人海洋研究開発機構
• 研究代表者: 林 為人 独立行政法人海洋研究開発機構, 高知コア研究所, サブリーダー (80371714)
• 研究分担者: 高橋 学 独立行政法人産業技術総合研究所, 地圏資源環境研究部門, 主任研究員 (20357370)
• 研究期間 (年度): 2007 – 2009
• キーワード: 応力計測 / 科学掘削 / 断層掘削 / コア試料 / 非弾性ひずみ回復 / 孔内検層 / ブレークアウト

研究概要

海洋底深層掘削をはじめ,地震断層をターゲットとする科学深層掘削プロジェクトにおける地殻応力の状態を決定するとともに,深層掘削における応力測定手法に関する基礎研究を行った.その結果,東南海地震の発生源である紀伊半島沖の南海トラフ海域の主応力方向分布を明らかにしたほか,台湾集々地震の震源断層付近で地震発生によって生じた応力分布の異常をとらえた.一方,非弾性ひずみ回復法という深層掘削コア試料を用いた応力計測を初めて,海洋科学掘削領域での適用に成功した.

研究成果

• [雑誌論文] Present-day principal horizontal stress orientations in the Kumano forearc basin of the southwest Japan subduction zone determined from IODP NanTroSEIZE drilling Site C0009 (2010)
  • 著者名/発表者名: Lin, Weiren, et al.
  • 雑誌名: Geophys. Res. Lett Vol.37(in-press)
• [雑誌論文] A comparison of stress orientations determined by two independent methods in a deep drilling project (2010)
  • 著者名/発表者名: Lin, Weiren, Timothy Byrne, Akito Tsutsumi, Chandong Chang, Yuji. Yamamoto, Arito Sakaguchi
  • 雑誌名: Proceedings of the Regional Symposium of the International Society for Rock Mechanics (In-press)
• [雑誌論文] Applications of anelastic strain measurements in scientific ocean deep drillings (2010)
  • 著者名/発表者名: Lin, Weiren, Timothy B. Byrne, Akito Tsutsumi, Yuhji Yamamoto, Arito Sakaguchi, Yuzuru Yamamoto, Chandong Chang
  • 雑誌名: Proceedings of the International Symposium on In Situ Rock Stress (In-press)
• [雑誌論文] Localized rotation of principal stress around faults and fractures determined from borehole breakouts in hole B of the Taiwan Chelungpu-fault Drilling Project (TCDP) (2010)
  • 著者名/発表者名: Lin, Weiren, En-Chao Yeh, Jih-Hao Hung, Bezalel Haimson, Tetsuro Hirono
  • 雑誌名: Tectonophysics 482 ページ: 82-91
• [雑誌論文] Integrating borehole breakout dimensions, strength criteria, and leak-off test results (2010)
  • 著者名/発表者名: Haimson, Bezalel, Weiren Lin, Haruyuki Oku, Jih-Hao Hung, Sheng-Rong Song
  • 雑誌名: to constrain the state of stress across the Chelungpu Fault 482 ページ: 65-72
• [雑誌論文] Anelastic strain recovery reveals extension across SW Japan subduction zone (2009)
  • 著者名/発表者名: Byrne, Timothy, Weiren Lin, Akito Tsutsumi, Yuhji Yamamoto, Jonathan Lewis, Kyuichi Kanagawa, Yujin Kitamura, Asuka Yamaguchi, Gaku Kimura
  • 雑誌名: Geophys. Res. Lett Vol.36
• [雑誌論文] 1999年台湾集集地震を引き起こしたチェルンプ断層の深部掘削の成果概要-明らかになってきた断層岩の物質科学と今後の課題- (2009)
  • 著者名/発表者名: 徐垣・谷川亘・廣瀬丈洋・林為人・谷水雅治・石川剛志・廣野哲朗・中村教博・三島稔明・En-Chao Yeh・Sheng-Rong Song・Kuo-Fong Ma
  • 雑誌名: 地質学雑誌 115 ページ: 488-500
• [雑誌論文] Determination of orientation of horizontal stress and localized rotations of the orientation around faults and fractures from breakouts in a scientific drilling borehole (2009)
  • 著者名/発表者名: LIN, Weiren En-Chao YEH, Jih-Hao HUNG
  • 雑誌名: Proceedings of the 13th International Symposium on Recent Advances in Exploration Geophysics in Kyoto (RAEG 2009) ページ: 25-28
• [雑誌論文] Orientation changes of principal horizontal stresses around faults and fractures (2009)
  • 著者名/発表者名: Lin, Weiren
  • 雑誌名: Proceedings of the International Symposium and the 7th Asian Regional Conference of International Associate Engineering Geology Vol.1 ページ: 402-407
• [雑誌論文] A Case Study of 3D Stress Orientation Determination in Shikoku Island and Kii Peninsula, Japan (2009)
  • 著者名/発表者名: Lin, Weiren, et al.
  • 雑誌名: Proceedings of the Regional Symposium of the International Society for Rock Mechanics ページ: 277-282
• [雑誌論文] Profiles of volumetric water content in fault zones retrieved from hole B of the Taiwan Chelungpu-fault Drilling Project (TCDP) (2008)
  • 著者名/発表者名: Lin Weiren, Matsubayashi O., Yeh E-C, Hirono T., Tanikawa, W., Soh, W., C-Y. Wang, S-R. Song, Murayama, M.
  • 雑誌名: Geophys. Res. Lett Vol.34
• [雑誌論文] Estimation of Minimum Principal Horizontal Stress from an Extended Leak-off Test onboard the Chikyu drilling vessel and Suggestions for Future Test Procedures (2008)
  • 著者名/発表者名: Lin, Weiren, Koji Yamamoto, Hisao Ito, Hideki Masago, Yoshihisa Kawamura
  • 雑誌名: Scientific Drilling No.6 ページ: 43-47
• [雑誌論文] A core-based method to determine three-dimensional in situ stress in deep drilling wells: the anelastic strain recovery technique (2008)
  • 著者名/発表者名: LIN, Weiren
  • 雑誌名: Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering Vol.27,No.12 ページ: 2387-2394
• [雑誌論文] Anisotropy of strength and deformability of Inada granite under uniaxial tension (2008)
  • 著者名/発表者名: LIN, Weiren, TAKAHASHI Manabu
  • 雑誌名: Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering Vol.27,No.12 ページ: 2463-2472
• [雑誌論文] Microscopic visualization of rocks by micro focus X-ray CT under confining and pore pressures (2008)
  • 著者名/発表者名: TAKAHASHI Manabu, TAKEMURA Takato, LIN Weiren, URUSHIMATSU Yukihiko
  • 雑誌名: Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering Vol.27,No.12 ページ: 2455-2462
• [雑誌論文] Subsurface structure, physical propert (2007)
  • 著者名/発表者名: Hung, Jih-Hao, Kuo-Feng Ma, Chien-Ying Wang, Hisao Ito, Weiren Lin, En-Chao Yeh
  • 雑誌名: fault-zone characteristics and stress state in scientific drill holes of Taiwan Chelungpu Fault Drilling Project, Tectonophysics 466 ページ: 307-321
• [雑誌論文] Current Stress State and Principal Stress Rotations in the Vicinity of the Chelungpu Fault Induced by the 1999 Chi-Chi, Taiwan (2007)
  • 著者名/発表者名: Lin Weiren, Yeh En-Chao, Ito Hisao, Hung Jih-Hao, Tetsuro Hirono, Wonn Soh, Kuo-Fong Ma, Masataka Kinoshita, Chien-Ying Wang, Sheng-Rong Song
  • 雑誌名: Earthquake, Geophys. Res. Lett Vol.34
• [雑誌論文] Preliminary results of stress measurement using drill cores of TCDP Hole-A: an application of anelastic strain recovery method to three-dimensional in-situ stress determination. (2007)
  • 著者名/発表者名: Lin, Weiren, E.C. Yeh, H. Ito, T. Hirono, W. Soh, C.Y. Wang, K.F. Ma, J.H. Hung, S.R. Song
  • 雑誌名: Terr. Atmos. Ocean. Sci. 18 ページ: 379-393
• [雑誌論文] A chemical kinetic approach to estimate dynamic shear stress during the 1999 Taiwan Chi-Chi earthquake. (2007)
  • 著者名/発表者名: Hirono, T., Yokoyama, T., Hamada, Y., Tanikawa, W., Mishima, T., Ikehara, M., Famin, V., Tanimizu, M., Lin, W., Soh, W., Song, S.
  • 雑誌名: Geophys. Res. Lett Vol.34
• [雑誌論文] Core handling and real-time non-destructive characterization at the Kochi Core Center: An example of core analysis from the Chelungpu fault (2007)
  • 著者名/発表者名: Lin, Weiren, Hirono T., Yeh E-C., Tanikawa W., Soh W.
  • 雑誌名: Scientific Drilling No.1 ページ: 106-109
• [雑誌論文] Comparison of in-situ stress orientations and magnitudes determined by anelastic strain recovery measurement and borehole breakout analysis in the vicinity of an active fault, in Proceedings of 11th Congress of the International Society for Rock Mechanics, Lisbon (2007)
  • 著者名/発表者名: Lin, Weiren, W. Soh, H. Ito E.-C. Yeh M. Kwasniewski C.-Y. Wang
  • 雑誌名: Portugal, Ribeiro e Sousa, Olalla & Grossman (eds) ページ: 1105-1108
• [学会発表] 南海トラフ地震発生帯掘削C0009サイトから得られた熊野海盆の応力方向 (2010)
  • 著者名/発表者名: 林為人, ほか
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2010年大会
  • 発表場所: 千葉
  • 年月日: 2010-05-24
• [学会発表] A preliminary result of stress orientation obtained from drilling induced tensile fractures and borehole breakouts at Site C0009 of Expedition 319 (2009)
  • 著者名/発表者名: Lin Weiren, et al
  • 学会等名: NanTroSEIZE, Eos.
  • 発表場所: サンフランシスコ, 米国.
  • 年月日: 2009-12-14
• [学会発表] 南海掘削ステージ1で採取されたコア試料の三軸圧縮強度 (2009)
  • 著者名/発表者名: 林為人, 中村敏明, Chandong Chang, 多田井修, 坂口真澄, 廣瀬丈洋・谷川亘
  • 学会等名: 日本地質学会第11 6年学術大会
  • 発表場所: 岡山
  • 年月日: 2009-09-05
• [学会発表] 中国Wenchuan地震の断層掘削および掘削コアを用いた応力計測の紹介 (2009)
  • 著者名/発表者名: 林為人・崔軍文, 王連捷, 唐哲民, 孫東生, 彭華, 許志琴, 池田安隆
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2009年大会
  • 発表場所: 千葉
  • 年月日: 2009-05-19
• [学会発表] Current stress measurement in scientific drilling, Rapid Response Drilling of Faults: Past (2008)
  • 著者名/発表者名: Lin, Weiren
  • 学会等名: Present and Future ICDP/SCEC Workshop
  • 発表場所: Tokyo, Japan
  • 年月日: 2008-11-18
• [学会発表] ボーリング孔壁のブレークアウト解析による初期地圧絶対値推定の一例 (2008)
  • 著者名/発表者名: 林為人, 多田井修
  • 学会等名: 日本応用地質学会平成2 0年度研究発表会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2008-10-31
• [学会発表] Localized rotations of principal stress around faults and fractures from borehole breakouts in the hole B of Taiwan Chelungpu-fault Drilling Project (TCDP) (2008)
  • 著者名/発表者名: Lin, Weiren, En-Chao Yeh, Jih-Hao Hung, Bezalel Haimson, Tetsuro Hirono
  • 学会等名: 3rd World Stress Map Conference
  • 発表場所: Potsdam, Germany
  • 年月日: 2008-10-16
• [学会発表] IODP Expedition 315 & 316乗船研究者一同, 南海掘削ステージ1aのコア試料による非弾性ひずみ測定の速報結果 (2008)
  • 著者名/発表者名: 林為人, Timothy Byrne, 堤昭人, 坂口有人
  • 学会等名: 日本地質学会第115年学術大会
  • 発表場所: 秋田
  • 年月日: 2008-09-20
• [学会発表] Stratagem for current in-situ stress determination in a deep fault zone drilling program: An example from Taiwan Chelungpu-fault Drilling Project (2008)
  • 著者名/発表者名: Lin, Weiren, En-Chao YEH, Hisao Ito, Jih-Hao HUNG, Wonn SOH
  • 学会等名: 33rd International Geological Congress
  • 発表場所: オスロ, スウェーデン
  • 年月日: 2008-08-09
• [学会発表] 大深度掘削における応力計測の戦略:台湾チェルンプ断層掘削を例として (2008)
  • 著者名/発表者名: 林為人
  • 学会等名: 日本地球惑星科学関連学会2008合同大会
  • 発表場所: 千葉
  • 年月日: 2008-05-30
• [学会発表] Prediction of magnitude of minimum horizontal stress from extended leak-off test conducted by the riser vessel CHIKYU (2007)
  • 著者名/発表者名: Lin, Weiren, Hideki Masago, Koji Yamamoto, Yoshihisa Kawamura, Saneatsu Saito, M. Kinoshita
  • 学会等名: AGU Fall Meeting, Session
  • 発表場所: サンフランシスコ, 米国
  • 年月日: 2007-12-14
• [学会発表] ライザー掘削船「ちきゅう」によるXLOT実施と最小主応力値推定の一例 (2007)
  • 著者名/発表者名: 林為人・眞砂英樹・山本晃司・木下正高
  • 学会等名: 日本地震学会2007年度秋季大会
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2007-10-25
• [学会発表] 非弾性ひずみ測定とブレークアウト解析による応力計測の一例 (2007)
  • 著者名/発表者名: 谷川亘, 林為人, YEH En-Chao
  • 学会等名: 第114回日本地質学会年次発表会
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 2007-09-11