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2019 年度 実績報告書

プレート境界断層の剪断強度変化と付加体構造の形成に与える影響の解明

研究課題

研究課題/領域番号 19H02008
研究機関神戸大学

研究代表者

山本 由弦  神戸大学, 理学研究科, 教授 (10435753)

研究分担者 古市 幹人  国立研究開発法人海洋研究開発機構, 付加価値情報創生部門(数理科学・先端技術研究開発センター), グループリーダー (50415981)
西浦 泰介  国立研究開発法人海洋研究開発機構, 付加価値情報創生部門(数理科学・先端技術研究開発センター), 主任技術研究員 (60509719)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2023-03-31
キーワード剪断強度 / IODP / ちきゅう / DEM
研究実績の概要

2019年度は、天然沈み込み帯試料の地質・物性検討を重点的に実施した。①深度2-4 kmの付加体(房総半島)において断層岩および母岩の三軸試験の追試験を実施し、封圧50 MPaまでの強度試験を実施し、予備試験と同様に「剪断による約240%の強度増加」を得た。この剪断による動的な強度増加をシミュレーションに受け渡すのが本研究の主軸である:試験結果をDEMのモデル実験に受け渡す準備を行っている。②深度5 km前後の南海掘削試料の船上記載を、8月までに実施し、微小スケールの構造検討のため試料の研磨と薄片作成を行った。③深度5 km以深の紀伊半島においては、3度の現地調査を実施し、温度検討用の試料を採取した。
2019年度の途中で神戸大学への異動が決定したため、予算の使用内容を一部変更し、温度構造検討用のLED反射光検出顕微鏡システムを構築した。構築したシステムを用いて、紀伊半島における温度構造の予察データを得た。温度構造からギャップを見いだすことができれば、ターゲットにするべき沈み込み帯の主要断層を絞り込める。その他、異動に伴い本研究に最低限必要な実験水道(試料の研磨処理・機器の冷却水)と試料研磨用作業台などの実験環境を整備した。
DEMのモデル実験については、2019年度は得られた強度変化を再現する物性調整を計算機上で試みた。これをもとに、上記①の実験データ導入フォーマットを検討している。京コンピュータに代わる計算環境の整備が必要になったため、計画よりもやや遅れている。東京大学ないし名古屋大学の有料サービスの使用を検討している。

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

神戸大学への異動という当初予想していなかったイベントがあり、予算使用内容を変更せざるを得なかったが、天然地質体の検討とデータ抽出(房総半島・紀伊半島・海洋掘削)、三軸実験(房総半島)はすべて順調に進んでいる。
DEMのモデル実験については、2019年度は強度変化を計算機上の三軸実験において再現する計画であった。京コンピュータに代わる計算環境の整備が必要になったため、計画よりもやや遅れている。東京大学ないし名古屋大学の有料サービスの使用を検討している。

今後の研究の推進方策

モデル実験について、三軸試験の再現が1年遅れる見込みであるが、その剪断強度増加を反映させたDEMのモデル実験は、今のところ予定通りの2021年度中に達成できると考えている。
その他、天然地質体の構造地質、物性、温度構造の抽出は予定通りであるが、新型コロナウイルスの流行により今後の調査。研究に支障が出る可能性がある。今のところは大きな問題となっていないが、特に、秋以降の第2波・第3波の流行が起こった場合には影響が大きいと考えられ、完全に見通すことはできない。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2020 2019

すべて 雑誌論文 (7件) (うち国際共著 7件、 査読あり 7件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (2件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Vitrinite reflectance and consolidation characteristics of the post‐middle Miocene Forearc Basin in central and eastern Boso Peninsula, central Japan: Implications for basin subsidence2020

    • 著者名/発表者名
      Kamiya Nana、Yamamoto Yuzuru、Zhang Feng、Lin Weiren
    • 雑誌名

      Island Arc

      巻: 29 ページ: -

    • DOI

      doi.org/10.1111/iar.12344

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Hot fluids, burial metamorphism and thermal histories in the underthrust sediments at IODP 370 site C0023, Nankai Accretionary Complex2020

    • 著者名/発表者名
      Tsang Man-Yin、Bowden Stephen A.、Wang Zhibin、Mohammed Abdalla、Tonai Satoshi、Muirhead David、Yang Kiho、Yamamoto Yuzuru、Kamiya Nana、Okutsu Natsumi、Hirose Takehiro、Kars Myriam、Schubotz Florence、Ijiri Akira、Yamada Yasuhiro、Kubo Yusuke、Morono Yuki、Inagaki Fumio、Heuer Verena B.、Hinrichs Kai-Uwe
    • 雑誌名

      Marine and Petroleum Geology

      巻: 112 ページ: 104080~104080

    • DOI

      doi: 10.1016/j.marpetgeo.2019.104080

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] The role of metasomatic alteration on frictional properties of subduction thrusts: An example from a serpentinite body in the Franciscan Complex, California2020

    • 著者名/発表者名
      Hirauchi Ken-ichi、Yamamoto Yuzuru、den Hartog Sabine A.M.、Niemeijer Andr? R.
    • 雑誌名

      Earth and Planetary Science Letters

      巻: 531 ページ: 115967~115967

    • DOI

      doi:10.1016/j.epsl.2019.115967

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Spatial Distribution of Mass‐Transport Deposits Deduced From High‐Resolution Stratigraphy2019

    • 著者名/発表者名
      Utsunomiya Masayuki、Yamamoto Yuzuru
    • 雑誌名

      Geophysical Monograph

      巻: 246 ページ: 57~69

    • DOI

      doi.org/10.1002/9781119500513.ch4

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] A New Method for Quality Control of Geological Cores by X-Ray Computed Tomography: Application in IODP Expedition 3702019

    • 著者名/発表者名
      Tonai Satoshi、Kubo Yusuke、Tsang Man-Yin、Bowden Stephen、Ide Kotaro、Hirose Takehiro、Kamiya Nana、Yamamoto Yuzuru、Yang Kiho、Yamada Yasuhiro、Morono Yuki、Heuer Verena B.、Inagaki Fumio、Expedition 370 Scientists
    • 雑誌名

      Frontiers in Earth Science

      巻: 7 ページ: -

    • DOI

      doi: 10.3389/feart.2019.00117

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Constraints on the fluid supply rate into and through gas hydrate reservoir systems as inferred from pore-water chloride and in situ temperature profiles, Krishna-Godavari Basin, India2019

    • 著者名/発表者名
      Kinoshita Masataka、Ijiri Akira、Haraguchi Satoru、Jim?nez-Espejo Francisco Jose、Komai Nobuharu、Suga Hisami、Sugihara Takamitsu、Tanikawa Wataru、Hirose Takehiro、Hamada Yohei、Gupta Lallan P.、Ahagon Naokazu、Masaki Yuka、Abe Natsue、Wu Hung Y.、Nomura Shun、Lin Weiren、Yamamoto Yuzuru、Yamada Yasuhiro
    • 雑誌名

      Marine and Petroleum Geology

      巻: 108 ページ: 368~376

    • DOI

      Doi: 10.1016/j.marpetgeo.2018.12.049

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Porosity, permeability, and grain size of sediment cores from gas-hydrate-bearing sites and their implication for overpressure in shallow argillaceous formations: Results from the national gas hydrate program expedition 02, Krishna-Godavari Basin, India2019

    • 著者名/発表者名
      Tanikawa Wataru、Hirose Takehiro、Hamada Yohei、Gupta Lallan P.、Ahagon Naokazu、Masaki Yuka、Abe Natsue、Wu Hung Y.、Sugihara Takamitsu、Nomura Shun、Lin Weiren、Kinoshita Masataka、Yamamoto Yuzuru、Yamada Yasuhiro
    • 雑誌名

      Marine and Petroleum Geology

      巻: 108 ページ: 332~347

    • DOI

      DOI: 10.1016/j.marpetgeo.2018.11.014

    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Lateral variation of seismic rupture along the out-of-sequence thrust in Boso Peninsula, central Japan: Preliminary report of the fault-zone drilling2019

    • 著者名/発表者名
      Yuzuru Yamamoto1, Shun Chiyonobu, Yohei Hamada
    • 学会等名
      AGU Fall Meeting
    • 国際学会
  • [学会発表] 房総半島におけるOut-of-sequence thrustの側方追跡 ―石堂断層掘削報告―2019

    • 著者名/発表者名
      山本由弦・千代延俊・濱田洋平
    • 学会等名
      日本地質学会126年大会

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公開日: 2021-01-27  

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