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2022 年度 実績報告書

深部スロー地震の発生周期を支配する蛇紋岩の破壊・溶解析出に関する実験的研究

研究課題

研究課題/領域番号 22H01320
配分区分補助金
研究機関静岡大学

研究代表者

平内 健一  静岡大学, 理学部, 准教授 (10633290)

研究分担者 岡崎 啓史  広島大学, 先進理工系科学研究科(理), 准教授 (90784257)
研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2026-03-31
キーワード沈み込み帯 / スロー地震 / マントルウェッジ / 蛇紋岩 / 間隙流体圧 / 鉱物沈殿 / 高温高圧実験
研究実績の概要

近年の地球物理観測研究は、沈み込み帯のepisodic tremor and slip(ETS)が高間隙流体圧下でのプレート境界断層帯の破壊作用に起因し、その発生周期が破壊後の割れ目が鉱物の析出により閉鎖されるまでの時間に対応する可能性を見出した。しかし、実際にどのような破壊-流体プロセスが深部スロー地震の発生域内で起きているのかはよくわかっていない。本研究では、前弧マントルウェッジ蛇紋岩の破壊と溶解-析出の繰り返しがETSの発生サイクルに対応するのかを明らかにするべく、ETS発生域に相当する温度圧力条件下(圧力1 GPa、温度500 °C)における蛇紋岩の熱水変形実験を行った。研究成果の概要は以下の通りである。
本実験では、試料内に封入する水の量を系統的に変化(0-12 vol%)させ、静水圧から静岩圧に相当する間隙流体圧下においてアンチゴライト蛇紋岩を一定歪速度(約10^-6 s^-1)下で変形させた。蛇紋岩試料の強度は含水量が増加するにしたがって減少したことから、含水量と間隙流体圧の間には正の相関があることがわかった。モール円解析に基づいて推定した間隙流体圧比(λ)は、試料の間隙率(1.1 vol%)を超える含水量になると、λが0.7を超えることがわかった。
令和5年度に静岡大学に設置されたGriggs型固体圧式高温高圧三軸変形試験機の立ち上げ作業を行なった。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

Griggs型固体圧式高温高圧三軸変形試験機の導入が令和4年度後期に延期されたため。

今後の研究の推進方策

Griggs型固体圧式高温高圧三軸変形試験機の立ち上げ作業を引き続き行う。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2022

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (3件)

  • [雑誌論文] Effects of rheological stratification and elasticity of lithosphere on subduction initiation2022

    • 著者名/発表者名
      Katayama, I., Yoshida, M., Hirauchi, K.
    • 雑誌名

      Frontiers in Earth Science

      巻: 10 ページ: 988320

    • DOI

      10.3389/feart.2022.988320

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 前弧マントルウェッジ蛇紋岩の破壊様式に対する間隙流体圧の影響2022

    • 著者名/発表者名
      平内健一・永田有里奈・岡崎啓史
    • 学会等名
      日本地質学会第129年学術大会
  • [学会発表] パラワンオフィオライトにおける基底部かんらん岩の変形・熱水変質作用:沈み込み開始過程への影2022

    • 著者名/発表者名
      阿部日誉里・平内健一
    • 学会等名
      日本地質学会第129年学術大会
  • [学会発表] 野母半島長崎変成岩類における蛇紋岩メランジュの構造岩石学的研究2022

    • 著者名/発表者名
      木村太星・平内健一
    • 学会等名
      日本地質学会第129年学術大会

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公開日: 2024-12-25  

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