|
（１）地震後の断層強度の回復の主な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、その強度が増加する（浸透率が低下する）と考えられる。しかし、断層内部の鉱物発達過程の観察は難しく、未解決な部分が多い。本研究では、流体シミュレーションで岩石間隙内部の流体挙動を計算し、その情報を用いて鉱物化モデリングを行なった。天然の岩石間隙をマイクロCTで抽出し、その三次元デジタル岩石内部で生じる鉱物沈殿プロセスを調べた。また断層内部で生じる鉱物化が、弾性波速度といった弾性的特性や、浸透特性といった水理特性に与える影響を明らかにした。鉱物化に伴う断層強度（弾性特性）の変化を計算することで、断層強度の回復過程を再現することに成功した。特に、異なった鉱物化モデルを利用し、それに起因する断層の成長プロセス（弾性特性と浸透特性の時間変化）の違いを整理した。
（２）断層強度の回復過程を実際のフィールドで明らかにし、先に述べた鉱物化モデリングの結果と比較するため、断層を含む地殻のモニタリング手法を開発した。微動データに対して、地震波干渉法を適用し、地震計間の地殻深部を伝わる波動場を計算した。その波動場の時間変化から、断層を含む地殻内部の弾性波速度の時空間変化を調べた。この手法を、日本列島全域に配置されている地震計で記録された微動データに適用した結果、日本列島全域の地殻（深度10kmまで）の時空間変化や、断層強度の回復過程をモニタリングすることに成功した。また噴火前後の変化や、潮汐や降水に伴う変化を捉えることも可能となった。さらに、この手法を南海トラフに設置している海底地震計に適用した結果、プレートの沈み込みに伴う歪みの蓄積を捉えることができる可能性も示された。
|
