| 研究分担者 |
大槻 憲四郎 東北大学, 理学研究科, 名誉教授 (70004497)
宮崎 修一 筑波大学, 大学院・数理物質科学研究科, 教授 (50133038)
田中 秀実 東京大学, 理学研究科, 講師 (40236625)
西川 治 秋田大学, 工学資源学部, 講師 (90375220)
興野 純 筑波大学, 大学院・生命環現科学研究科, 講師 (40375431)
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| 研究概要 |
断層の破壊・すべり運動速度の違いが破壊粒子形状に反映されると予測して、一面せん断機によるすべり実験を行った。実験に用いた試料は石英粒子(4um),黒雲母(45-75um),カオリン,スメクタイト,蛇紋石は粒径サイズが20um以下を,石英板に拝み,垂直荷重0.34MP
変位速度5.00×10-3,変位量1cmの条件ですべらせた件。実験結果はへキ開の無いものや弱小鉱物では裏面が打点磨耗形状を示し,へキ開の発達する鉱物では,芯状や板状形状しながら細粒化していく。粒子径が数十nmでは非晶質した粒子が生成されている。他方,高速すベり実験では,打点磨耗形状はあまり観察され,板状,柱状で角ばった形状を呈しながら細粒化していく。粒径が数十nmで結晶の非晶質化がおきている。圧縮破壤実験は石英。花崗岩の試料で行った。この実験では,粉砕粒子は鋭い陵を有した角張った粒子形状が特徴で,非晶質化粒子は観察されない。
天然産断層岩の解析として,南アフリカ金鉱山坑道試粒では破壊粒子ばった形状を呈し,サブμmサイズでは多角形状を呈し,非晶質化した粒子も存在する。阿寺断層から得た粉砕粒子はサブumでは角はた板状,芯壮,不規則形状を呈し,粒子が100nm以下では多くの粒子が非晶質化している。台湾のTCDPコアーではガウジの産状,粒子形状から明らかに溶融を伴うシュードタキライトが形成されていることが判明した。これらの断層は極最近の地震を引き起こしたものや,かって地震を起こした断層やあり,実験の高速すべりで生成さる粉砕粒子の形状と極めて調和しいる。また地震時の高速すべりはガウジ全体に生じているのでは無く,1ミリメード以下の極めて狭い領域に集中している音が明らかになった。
断層運動を引き起こす歪みエネルギー消費役そしての粒子の細粒化を粉砕粒子比表面種で結晶度低下に費やしたエネルギーは,標準生成エンタルビ一測定により実測する準備としてマイクロカロリーメーターの精度再現性のテスト測定を実行中である。
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