粘土鉱物の脱ＯＨ反応が地震性滑り挙動に与える影響の解明

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23684039
• 研究種目: 若手研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 固体地球惑星物理学
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 廣野 哲朗 大阪大学, 理学(系)研究科(研究院), 准教授 (70371713)
• 研究期間 (年度): 2011-04-01 – 2014-03-31
• キーワード: 断層 / 地震

研究概要

粘土鉱物の脱OH反応で放出される水に着目し，粘土鉱物の粉末資料における反応の痕跡の検出と熱分析による反応速度パラメータの決定，断層滑り挙動の数値解析を実施した．その結果，粘土鉱物の脱OH反応による水が地震時の断層の剪断強度を大幅に弱化させることが明らかになった．このような現象は，粘土鉱物を多く含む日本海溝付近のプレート境界断層でも生じた可能性がある．

研究成果

• [雑誌論文] Mineral assemblage anomalies in the slip zone of the 1999 Taiwan Chi-Chi earthquake : Ultrafine particles preserved only in the latest slip zone (2014)
  • 著者名/発表者名: Hirono, T., Kameda, J., Kanda, H., Tanikawa, W., and Ishikawa, T
  • 雑誌名: Geophysical Research Letters
  • 査読あり
• [雑誌論文] Re-evaluation of frictional heat recorded in the dark gouge of the shallow part of a megasplay fault at the Nankai Trough (2014)
  • 著者名/発表者名: Hirono, T., Ishikawa, T., Masumoto, H., Kameda, J., Yabuta, H., and Mukoyoshi, H
  • 雑誌名: Tectonophysics
  • 査読あり
• [雑誌論文] Estimation of slip parameters associated with frictional heating during the 1999 Taiwan Chi-Chi earthquake by vitrinite reflectance geothermometry (2014)
  • 著者名/発表者名: Maekawa, Y., Hirono, T., Yabuta, H., Mukoyoshi, H., Kitamura, M., Ikehara, M., Tanikawa, W., and Ishikawa, T
  • 雑誌名: Earth, Planets and Space
  • 査読あり
• [雑誌論文] Coseismic dehydration of serpentinite : Evidence from high-velocity friction experiments (2013)
  • 著者名/発表者名: Lin, A., Takano, S., Hirono, T., and Kanagawa, K
  • 雑誌名: Chemical Geology 巻: 344 ページ: 50–62
  • 査読あり
• [雑誌論文] Importance of mechanochemical effects on fault slip behavior during earthquakes (2013)
  • 著者名/発表者名: Hirono, T., Tanikawa, W., Honda, G., Kameda, J., Fukuda, J., and Ishikawa, T.
  • 雑誌名: Geophysical Research Letters 巻: 40 ページ: 1–5
  • DOI: 10.1002/grl.50609
  • 査読あり
• [雑誌論文] 長野県天然記念物,中央構造線安康露頭における原岩の判定と地質境界断層の決定‐偏光顕微鏡観察と全岩化学分析による解析‐ (2013)
  • 著者名/発表者名: 河本和朗・石川剛志・松多範子・廣野哲朗
  • 雑誌名: 伊那谷自然史論集 巻: 14 ページ: 1–17
  • 査読あり
• [雑誌論文] 断層岩の微量元素組成・同位体組成からみた地震時の流体岩石相互作用 (2012)
  • 著者名/発表者名: 石川剛志・廣野哲朗
  • 雑誌名: 地球化学 巻: 46 ページ: 217–230
  • 査読あり
• [雑誌論文] 断層掘削研究によって明らかになった地震時の断層滑り挙動とその物理化学的側面 (2012)
  • 著者名/発表者名: 廣野哲朗・小村健太朗・藤本光一郎・伊藤久男・ジェームズ・モリ・ジロウ・佐藤比呂志
  • 雑誌名: 地学雑誌 巻: 122 ページ: 323–342
  • 査読あり
• [雑誌論文] Implications of the thermal properties and kinetic parameters of dehydroxylation of mica minerals for fault weakening, frictional heating, and earthquake energetics (2011)
  • 著者名/発表者名: Hirono, T. and Tanikawa, W
  • 雑誌名: Earth and Planetary Science Letters 巻: 307 ページ: 161–172
  • 査読あり
• [学会発表] 断層深部掘削研究の進展とその活断層研究への応用 (2013)
  • 著者名/発表者名: 廣野哲朗
  • 学会等名: 日本活断層学会2013年度秋季学術大会
  • 発表場所: つくば国際会議場(つくば市)
  • 年月日: 2013-11-29
• [学会発表] 鉱物におけるメカノケミカル効果が地震時の断層滑り挙動に与える影響について (2013)
  • 著者名/発表者名: 廣野哲朗・谷川亘・亀田純・福田惇一・石川剛志
  • 発表場所: 神奈川県民ホール(横浜市)
  • 年月日: 2013-10-09
• [学会発表] 台湾チェルンプ断層における炭質物のラマン分光分析および赤外分光分析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 前川由佳・廣野哲朗・薮田ひかる・谷川亘・石川剛志
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2013年大会
  • 発表場所: 幕張メッセ(幕張市)
  • 年月日: 2013-05-24
• [学会発表] 地震時の粉砕によりダメージを受けた石英粒子の間隙水への溶解現象について (2013)
  • 著者名/発表者名: 上田明広・廣野哲朗・神田大樹・谷川亘・石川剛志
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2013年大会
  • 発表場所: 幕張メッセ(幕張市)
  • 年月日: 2013-05-24
• [学会発表] 南海トラフ巨大分岐断層の掘削コア試料における鉱物組成および炭質物分析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 増本広和・廣野哲朗・薮田ひかる・石川剛志・谷川亘
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2013年大会
  • 発表場所: 幕張メッセ(幕張市)
  • 年月日: 2013-05-22
• [学会発表] Characterization of carbonaceous materials in the Taiwan Chelungpu fault by microRaman spectroscopy (2012)
  • 著者名/発表者名: Maekawa, Y., Yabuta, H., and Hirono, T
  • 学会等名: AGU (American Geophysical Union) 2012 Fall Meeting
  • 発表場所: San Francisco, USA
  • 年月日: 2012-12-04
• [学会発表] 中央構造線安康地域における断層ガウジでの流体-岩石相互作用と摩擦特性 (2012)
  • 著者名/発表者名: 松多範子・石川剛志・藤本光一郎・亀田純・河本和朗・西尾嘉朗・廣野哲朗
  • 学会等名: 日本地震学会2012年度秋季大会
  • 発表場所: 函館市民会館(函館市)
  • 年月日: 2012-10-19
• [学会発表] 台湾チェルンプ断層における炭質物のラマン分光分析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 前川由佳・薮田ひかる・廣野哲朗・谷川亘
  • 学会等名: 日本地震学会2012年度秋季大会
  • 発表場所: 函館市民会館(函館市)
  • 年月日: 2012-10-19
• [学会発表] 房総付加体における断層滑り面の化学的-鉱物学的特徴 (2012)
  • 著者名/発表者名: 松多範子・石川剛志・廣野哲朗
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2012年大会
  • 発表場所: 幕張メッセ(幕張市)
  • 年月日: 2012-05-24
• [学会発表] アルパイン断層掘削計画の概要とその成果速報 (2012)
  • 著者名/発表者名: 福田惇一・廣野哲朗・奥平敬元・石川剛志・佐藤比呂志・Rupert Sutherland・John Townend・Virginia Toy
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2012年大会
  • 発表場所: 幕張メッセ(幕張市)
  • 年月日: 2012-05-24
• [学会発表] コサイスミック化学反応におけるメカノケミカル効果 (2012)
  • 著者名/発表者名: 廣野哲朗・谷川亘・石川剛志・亀田純・福田惇一
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2012年大会
  • 発表場所: 幕張メッセ(幕張市)
  • 年月日: 2012-05-22
• [学会発表] 熔融起源・粉砕起源のシュードタキライトにおける微量元素組成変化について (2012)
  • 著者名/発表者名: 本多剛・石川剛志・廣野哲朗・高木秀雄
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2012年大会
  • 発表場所: 幕張メッセ(幕張市)
  • 年月日: 2012-05-22
• [学会発表] 流体制御型摩擦試験装置を用いた高間隙水圧条件下における摩擦実験 (2012)
  • 著者名/発表者名: 本多剛・谷川亘・石川剛志・廣野哲朗
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2012年大会
  • 発表場所: 幕張メッセ(幕張市)
  • 年月日: 2012-05-22
• [学会発表] 地震性滑りに伴う断層での高温流体発生の実験的再現 (2012)
  • 著者名/発表者名: 本多剛・谷川亘・石川剛志・廣野哲朗
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2012年大会
  • 発表場所: 幕張メッセ(幕張市)
  • 年月日: 2012-05-22
• [学会発表] 台湾チェルンプ断層における炭質物のラマン分光分析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 前川由佳・薮田ひかる・廣野哲朗
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2012年大会
  • 発表場所: 幕張メッセ(幕張市)
  • 年月日: 2012-05-22
• [学会発表] アルパイン断層掘削プロジェクトの成果速報 (2012)
  • 著者名/発表者名: 福田惇一・廣野哲朗・奥平敬元・石川剛志・佐藤比呂志・Rupert Sutherland・John Townend・Virginia Toy
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2012年大会
  • 発表場所: 幕張メッセ(幕張市)
  • 年月日: 2012-05-22
• [学会発表] 中央構造線の断層ガウジにおける地震時-非地震時の物理化学的反応について (2012)
  • 著者名/発表者名: 松多範子・石川剛志・廣野哲朗・河本和朗・藤本光一郎・亀田純・西尾嘉朗
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2012年大会
  • 発表場所: 幕張メッセ(幕張市)
  • 年月日: 2012-05-20
• [学会発表] Geochemical signature of fluid-rock interaction in the fault gouge from the Middle Tectonic Line, Japan (2011)
  • 著者名/発表者名: Matsuta, N., Ishikawa, T., Kameda, J., Kawamoto, K., Nishio, T., Honda, G. and Hirono, T
  • 学会等名: AGU (American Geophysical Union) 2011 Fall Meeting
  • 発表場所: San Francisco, USA
  • 年月日: 2011-12-07
• [学会発表] 粘土鉱物の脱OH反応が地震時の断層滑り挙動に与える影響について (2011)
  • 著者名/発表者名: 廣野哲朗・谷川亘
  • 学会等名: 日本地震学会2011年度秋季大会
  • 発表場所: グランシップ(静岡市)
  • 年月日: 2011-10-12
• [学会発表] 地震性滑りによる高温流体の発生とそれに伴う物理化学的過程 (2011)
  • 著者名/発表者名: 本多剛・谷川亘・石川剛志・廣野哲朗
  • 学会等名: 日本地震学会2011年度秋季大会
  • 発表場所: グランシップ(静岡市)
  • 年月日: 2011-10-12
• [学会発表] 中央構造線の断層がガウジにおける水-岩石相互作用 (2011)
  • 著者名/発表者名: 松多範子・石川剛志・亀田純・河本和郎・西尾嘉朗・本多剛・廣野哲朗
  • 学会等名: 日本地震学会2011年度秋季大会
  • 発表場所: グランシップ(静岡市)
  • 年月日: 2011-10-12
• [学会発表] Frictional melting and generation of high-temperature fluids during coseismic slip in an ancient megasplay fault (2011)
  • 著者名/発表者名: Honda, G., Ishikawa, T., Hirono, T., and Mukoyoshi, H
  • 学会等名: Asia Oceania Geoscience Society 8th Annual General Meeting
  • 発表場所: Taipei
  • 年月日: 2011-08-12
• [学会発表] Fluid rock interaction of the gouge samples of the Median Tectonic Line (2011)
  • 著者名/発表者名: Matsuta, N., Ishikawa, T., Kameda, J., Kawamoto, K., Nishio, T., Honda, G., and Hirono, T
  • 学会等名: Asia Oceania Geoscience Society 8th Annual General Meeting
  • 発表場所: Taipei
  • 年月日: 2011-08-12
• [学会発表] Coseismic chemical reactions during earthquake slip (2011)
  • 著者名/発表者名: Hirono, T
  • 学会等名: Asia Oceania Geoscience Society 8th Annual General Meeting
  • 発表場所: Taipei
  • 年月日: 2011-08-11
• [学会発表] 脱OH反応後の粘土鉱物の組織構造と摩擦滑り特性 (2011)
  • 著者名/発表者名: 廣野哲朗・本多剛・谷川亘
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2011年大会
  • 発表場所: 幕張メッセ(幕張市)
  • 年月日: 2011-05-23
• [学会発表] 断層滑り時における岩石-水相互作用 (2011)
  • 著者名/発表者名: 本多剛・石川剛志・谷川亘・廣野哲朗
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2011年大会
  • 発表場所: 幕張メッセ(幕張市)
  • 年月日: 2011-05-23
• [学会発表] 高速摩擦実験時のテフロン混入による滑り挙動への影響 (2011)
  • 著者名/発表者名: 本多剛・平井望・谷川亘・廣野哲朗
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2011年大会
  • 発表場所: 幕張メッセ(幕張市)
  • 年月日: 2011-05-23
• [学会発表] 中央構造線の断層ガウジにおける岩石-水相互作用:微量元素・同位体分析からのアプローチ (2011)
  • 著者名/発表者名: 松多範子・石川剛志・廣野哲朗・本多剛・西尾嘉朗・河本和郎
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2011年大会
  • 発表場所: 幕張メッセ(幕張市)
  • 年月日: 2011-05-23