| 研究概要 |
本研究では,室内実験で観察される固着滑り現象を地震現象に見立て,そのデータと物理モデルのシミュレーション結果を同化することで,モデルパラメタの推定と予測をしようとしている.本年度は,多自由度有限サイズの断層を再現できる大型剪断試験機と,一自由度系である回転剪断試験機を用いて,固着滑りに関するデータを取得することができた.また,有限サイズ断層モデルの挙動をシミユレートするアルゴリズムの拡張を行った.大型試験機を用いたデータ取得においては,断層面(二つの岩石試料の接触面)に沿って可変制御できる法線応力を,一様に載荷した一つのアスペリティーを設定する場合を実行し,断層面に沿って設置した歪み計により,固着滑りのサイクルのデータを多数回収録することができた.取得された記録では,固着時には断層滑りがほとんど無いことを示す,時間的に一定の歪み増加が観察され,滑りの直前のある期間には歪みの緩やかな減少が観察された.後者は,前駆滑りの発生に対応しており,ある種の摩擦構成パラメタの値に敏感な現象であるため,それが実際に観察されたことは,データ同化によりパラメタ値を推定するのに好都合であることを示している.回転試験機を用いたデータ取得においては,多数のガラス製の球体材料で構成する層を上下から回転板で挟み込んで剪断する条件で実験を行い,回転角とトルクを記録した.この系の摩擦特性は,多数の球体の相互作用が規定し岩石の接触摩擦とは異なるが,やはり同様な固着滑りサイクルが得られた.このことは,系の詳細に寄らず,巨視的構成則パラメタで記述される単純なモデルを用いて,データ同化が実行できる可能性のあることを示していると考えられる.また,本研究と共通化したシミュレーションコードを用いて,自然地震のモデル化を行い,2辺の論文を国際誌で発表した.また,回転剪断装置で行った,測定と解析の結果を国際学会で発表した.
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