東北巨大地震断層近傍の応力状態：「ちきゅう」による日本海溝掘削からのアプローチ

2016 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 25287134
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 林 為人 (リンウェイレン) 京都大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (80371714)
• 研究分担者: 山本 裕二 高知大学, 自然科学系, 准教授 (00452699)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2017-03-31
• キーワード: 応力 / 断層掘削 / 東北地震 / 非弾性ひずみ回復 / ブレークアウト

研究実績の概要

東北地方太平洋沖地震に伴った津波が巨大化した最大の要因は、日本海溝付近のプレート境界断層が50ｍにも及ぶ、前例のないくらい大きくすべったことである。地震時の断層すべり量は、断層物質のすべりに対する摩擦抵抗の大きさのほか、断層近傍の応力状態ならびに地震時の応力変化によって大きく左右される。また、断層およびその周辺母岩の浸透特性、熱物性、岩石の構造（特に空隙構造）特性も間接的に断層のすべり挙動に影響を及ぼす。
本研究においては、平成２８年度に各種地震断層関連の掘削コア試料などを用いて、地震断層のすべり挙動を大きく左右する応力状態の決定（非弾性ひずみ回復法による掘削コア試料の応力測定）、古地磁気測定によるコア試料の定方位付け、岩石試料の構造特性の測定（空隙寸法の分布）、関連する各種物性の解明ならびにその計測手法の研究を行った。研究分担者の山本裕二氏（高知大学）や、連携研究者の谷川　亘氏（国立研究開発法人海洋研究開発機構）、木下正高氏（東京大学）、研究協力者のTimothy Byrne（米国コネティカット州立大学）、高橋　学氏（国立研究開発法人産業技術総合研究所）、研究代表者林　為人の指導する修士課程の大学院生である杉本達洋氏（京都大学）の協力のもと、以上の内容に関する研究の成果を得ることができた。平成２８年度中には、その諸研究の成果について、国際と国内の学術誌などで論文６編（査読あり４編と査読なし２編）のほか、学会の研究発表会や成果報告会などにおいて研究発表を７回行った。

現在までの達成度 (段落)

28年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

28年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [国際共同研究] University of Connecticut(米国)
  • 国名: 米国
  • 外国機関名: University of Connecticut
• [国際共同研究] Chinese Academy of Sciences(China)
  • 国名: 中国
  • 外国機関名: Chinese Academy of Sciences
• [国際共同研究] National Taiwan Normal University(Taiwan)
  • 国名: その他の国・地域
  • 外国機関名: National Taiwan Normal University
• [雑誌論文] 封圧下における岩石試料の比抵抗測定に関する研究 (2017)
  • 著者名/発表者名: 畠田 健太朗，林 為人，廣瀬 丈洋，谷川 亘，濱田 洋平，多田井 修
  • 雑誌名: JAMSTEC-R 巻: 24 ページ: 1-9
  • DOI: http://doi.org/10.5918/jamstecr.24.1
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] 東日本大震災の地震断層ボーリング調査と原位置応力の測定 (2017)
  • 著者名/発表者名: 林 為人
  • 雑誌名: 第14回岩の力学国内シンポジウム講演集 巻: 14 ページ: 論文番号077
  • 謝辞記載あり
• [雑誌論文] 水銀圧入法による岩石の空隙寸法分布測定 (2016)
  • 著者名/発表者名: 林 為人、高橋 学、佐東大作、葉 恩肇、橋本善孝、谷川 亘
  • 雑誌名: 応用地質 巻: 57 ページ: 201-212
  • DOI: http://doi.org/10.5110/jjseg.57.201
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Thermal properties and thermal structure in the deep-water coalbed basin off the Shimokita Peninsula, Japan (2016)
  • 著者名/発表者名: Tanikawa, W., Tadai, O., Morita, S., Lin, W., Yamada, Y., Sanada, Y., Moe, K., Kubo, Y., Inagaki, F.,
  • 雑誌名: Marine and Petroleum Geology 巻: 73 ページ: 445-461
  • DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.marpetgeo.2016.03.006
  • 査読あり
• [雑誌論文] Three-dimensional pore geometry and permeability anisotropy of Berea sandstone under hydrostatic pressure: connecting path and tortuosity data obtained by microfocus X-ray CT (2016)
  • 著者名/発表者名: Takahashi M., Kato M., Lin W., Sato M.
  • 雑誌名: Developments in Engineering Geology, Geological Society London, Engnieering Geology Special Publication 巻: 27 ページ: 207-215
  • DOI: http://doi.org/10.1144/EGSP27.18
  • 査読あり
• [雑誌論文] A Case Study of Stress Measurement by the Core-based Anelastic Strain Recovery Method in a Scientific Drilling Borehole of Geological Survey of Japan (2016)
  • 著者名/発表者名: Lin, W., Kiguchi, T., Satoh, T., Nagano, Y., Kuwahara, Y.,
  • 雑誌名: Proceedings of the 7th International Symposium on In-situ Rock Stress 巻: 7 ページ: 405-414
  • 謝辞記載あり
• [学会発表] IODP Exp.370 掘削試料の古地磁気による定方位付け－室戸沖3次元応力測定を目指して－ (2017)
  • 著者名/発表者名: 杉本達洋、山本裕二、山本由弦、林 為人、廣瀬丈洋、神谷奈々
  • 学会等名: 平成28 年度 高知大学 海洋コア総合研究センター 共同利用・共同研究成果発表会
  • 発表場所: 南国市
  • 年月日: 2017-02-27 – 2017-02-28
• [学会発表] Experimental results of temperature response to stress change: An indication of the physics of earthquake rupture propagation (2016)
  • 著者名/発表者名: Lin, W., Yang X., Tadai O., Zeng X., Yeh E-C., Yu C., Hatakeda K., Xu H., Xu Z.
  • 学会等名: AGU Fall Meeting
  • 発表場所: San Francisco, USA
  • 年月日: 2016-12-12 – 2016-12-16
  • 国際学会
• [学会発表] 岩石の熱伝導率の圧力と温度依存性に関する事例研究 (2016)
  • 著者名/発表者名: 林 為人、多田井 修
  • 学会等名: 日本応用地質学会平成28年度研究発表会
  • 発表場所: 仙台市
  • 年月日: 2016-10-26 – 2016-10-27
• [学会発表] 地震発生に伴う震源断層近傍の応力変化―東北地震断層の海洋掘削による応力測定の例― (2016)
  • 著者名/発表者名: 伊藤高敏、林為人
  • 学会等名: 第51回地盤工学研究発表会
  • 発表場所: 岡山市
  • 年月日: 2016-09-13 – 2016-09-15
• [学会発表] Our approaches to understand why the shallow part of the Tohoku-oki earthquake fault coseismically slipped more than 50 m (2016)
  • 著者名/発表者名: Lin W., Hirose T., Tanikawa W., and Hamada Y.
  • 学会等名: SEG-AGU Workshop: Upper Crust Physics of Rocks
  • 発表場所: Hawaii, USA
  • 年月日: 2016-07-11 – 2016-07-14
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Spatial distribution of stress state in the NanTroSEIZE transect and a comparison with JFAST at frontal thrust (2016)
  • 著者名/発表者名: Lin W., Byrne T., Kinoshita M.
  • 学会等名: Japan Geoscience Union Meeting
  • 発表場所: 千葉市
  • 年月日: 2016-05-22 – 2016-05-26
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Tectonic stress of the upper-plate crust above the Tonankai (2016)
  • 著者名/発表者名: Sakaguchi, A., Inoue M., Komine Y., Lin W., Tadai O., Hatakeda K., Yamaguchi A.
  • 学会等名: Japan Geoscience Union Meeting 2016
  • 発表場所: 千葉市
  • 年月日: 2016-05-22 – 2016-05-26
  • 国際学会