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岩石の破壊過程において、どのような割れ目が生成されていくか、そのメカニズムを解明し、フラクトグラフィーを明らかにすることは、岩石力学や構造地質学の基礎的研究として重要であるばかりでなく、鉱脈型鉱床や石油地熱などの裂か型流体鉱床の探鉱など応用面でも重要である。本研究では、そのためにまず、岩石三軸試験のいろいろな段階で生成した割れ目の静的動的解析を行う装置を開発した。すなわち、鏡下で供試体の割れ目の三次元的方位を簡便に測定するために、デジタルユニバーサルステージを試作した。これによって、大量測定と補正計算やデータ処理の自動化が可能になった。次に、従来観察が不可能であった高圧容器の中での岩石破壊過程を知るために、ボアスコープを取り付けた高圧セルを試作し、実際に高封圧下で岩石が変形破壊する様子をビデオに撮ることに成功した。本装置の開発には、耐圧などの安全性の問題があってやや難渋したため、実際の使用は予察的研究にとどまった。今後、鋭意実験を継続していく予定である。
予察的ではあるが、以上の静的動的解析を総合すると、岩石の破壊過程は次のようにまとめることができる。歪が小さい段階では、供試体のほぼ全域にわたって、粒子同士の接触部にまず中間主応力軸と平行な伸張破壊面が発生する。また、やはり中間主応力軸と平行で最大主応力軸とほぼ30゜をなす粒界には、せん断破壊面も生じる。もっと歪が進行すると、それらが連結して粒子と基質を共に切断する主破壊面すなわち断層が、供試体を斜断して形成される。
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