研究課題
本研究の目的は、(1)広島大学の低速〜高速摩擦試験機を調整して、断層の力学的性質を地震の核形成時に重要な低速領域から、大地震発生直前の断層運動を支配している可能性が高い中速領域、大地震発生時の断層運動を支配する高速領域において、断層の摩擦の性質を同じ試験機で調べることができるようにすること、(2)その試験機および他の変形透水試験機を用いて低速・中速・高速域における断層の摩擦の性質を調べること、(3)地球内部の変形に大きな影響を与える岩石の水理学的性質を調べること、および(4)実験試料と断層岩を比較して天然の断層沿いの変形が実験で再現できていることを確認することである。(1)の試験機調整に関しては、新しい試料アセンブリを開発し、測定機器を加えて、低速・中速・高速領域の実験をする準備が整った。研究においては、摩擦熔融に関してより厳密な理論と実験の比較をしたこと、断層ガウジの高速摩擦実験と天然の断層岩の観察によって地震性断層運動時に層状鉱物の同心円状組織が形成されることを示したこと、高速断層運動に伴う摩擦加熱によって鉱物の脱水分解がおこり、新たな流体が供給されて断層の強度がより大きく低下することを実験的・理論的に示したこと、粘土質断層ガウジの構成則パラメタを決める手法を開発したこと、水とガスの透水係数の違いを詳しく調べたこと、断層の破断面沿いの流体移動について実験的に調べたこと、マントルウェッジの地震波の異方性を変形と水から説明したこと、キンバライトの捕獲岩の解析からマントルの変形で局所的な交代作用が重要であることを示したこと、舞鶴帯と極東ロシアの研究から東アジアのテクトニクスを論じたことが、本年度の重要な成果であった(論文で報告)。
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