公募研究
断層強度回復のメカニズムの一つに鉱物沈殿がある。断層破砕帯は比較的短い時間で鉱物によってシールされ、その強度を増していくと考えられるが、断層内部の鉱物の発達過程は未解明な部分が多い。本研究では、間隙流体シミュレーションと鉱物化モデリングを断層破砕帯に適用し、破砕帯内部の鉱物沈殿や、それに伴う断層強化（回復過程）を再現する。平成２７年度に実施した研究は次の通りである。（１）天然のフラクチャーを含む岩石試料を取得した。本研究では、四国の中央構造線で取得された岩石試料と、延岡衝上断層の岩石コア試料を対象とすることとした。そのフラクチャーの形状を、マイクロフォーカスX－CTで抽出し、フラクチャーの３次元デジタルモデルを作成した。また、過去の研究で使用したフラクチャーモデルを使うこととした。（２）間隙流体シミュレーションを、３次元デジタル間隙モデルやフラクチャーモデルに適用するために、格子ボルツマン法（LBM）のプログラムコードの最適化を実施した。フラクチャーシステムを含んだ岩石モデルは巨大になるため、Graphics Processing Unitを用いた大規模計算を実施した。一方で、計算領域内でフラクチャー（間隙）が占める割合が小さいため、計算領域を間隙部（フラクチャー部）に制限することで、効率的に計算を実施した。（３）我々のグループが開発した鉱物化モデル（移流拡散方程式を解いて砂岩内部の鉱物化を再現するモデル）を拡張することで、断層破砕帯に対応した鉱物モデリング手法の開発を試みた。この研究は、平成２８年度も継続する。（４）弾性波動シミュレーションを、開口したフラクチャーモデルと鉱物沈殿したフラクチャーモデルに適用し、鉱物化が、断層強度や弾性波速度に与える影響を評価した。
2: おおむね順調に進展している
ほぼ計画通りに進んでいるが、鉱物化モデリングの部分が予想していたよりも難しく、平成２７年度に終了しなかった（平成２８年度も継続して実施する）。
平成２８年度は、基本的に当初の研究計画に従って研究を進める。一方、（計画書には書いていないが）本研究で得られた断層強度の回復過程を、実際の地震活動（本震～余震）と比較することも試みることとした。
すべて 2016 2015
すべて 雑誌論文 (11件) (うち国際共著 3件、 査読あり 10件、 謝辞記載あり 7件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (26件) (うち国際学会 4件、 招待講演 13件)
Advances in Water Resources
巻: 印刷中 ページ: 印刷中
10.1016/j.advwatres.2016.03.005
International Journal of Greenhouse Gas Control
巻: 46 ページ: 197-204
10.1016/j.ijggc.2016.01.011
Exploration Geophysics
10.1071/EG15127
巻: 45 ページ: 94-105
10.1016/j.ijggc.2015.11.030
International Journal of Applied Earth Observation and Geoinformation
巻: 44 ページ: 95-103
10.1016/j.jag.2015.07.006
巻: 49 ページ: 179-191
10.1016/j.ijggc.2016.03.006
Scientific Reports
巻: 6 ページ: 23548
10.1038/srep23548
TSUBAME e-Science Journal
巻: 14 ページ: 18-23
Earth and Planetary Science Letters
巻: 431 ページ: 15-25
10.1016/j.epsl.2015.09.011
巻: 39 ページ: 107-118
10.1016/j.ijggc.2015.04.020
Tectonophysics
10.1016/j.tecto.2015.05.008
