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Transient rheology of upper mantle inferred from the postseismic deformation of 2011 Tohoku-oki earthquake

从2011年东北大地震震后形变推断的上地幔瞬态流变学

基本信息

批准号：
21F20016
负责人：
武藤潤
金额：
$ 1.47万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-28 至 2023-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

巨大地震後の余効変動は、固体地球、特に地殻深部の過渡的な変形を誘発する。特に、上部マントルを構成するカンラン石の遷移流動特性は、余効変動における粘弾性緩和を支配する重要な特性である。そこで、今年度は、マルコフチェーンモンテカルロ法を用いて、これまで得られてきたカンラン石多結晶体の遷移流動挙動を推定した（Masuti and Barbot， 2021）。また、これまで遷移挙動が報告されていなかった地殻岩石に関しても、過去のデータからその検討を行った。上部地殻と下部の変形は、それぞれ石英と長石のレオロジー挙動に主に支配されており、それぞれの定常クリープ状態の力学特性はよく制約されており、実験的な得られた流動則パラメータが知られている。しかし、遷移クリープの基礎となる物理機構は十分に理解されておらず、対応する流動則パラメータも未知である。そこでは、本研究では、実験室での力学データを用いて、遷移クリープと定常クリープを一貫して捉える非線形応力依存性をもつバーガーズモデルを用いる。マルコフ連鎖モンテカルロ法(MCMC)を用いて、石英と長石に対する流動則パラメータを決定した。その結果、石英の遷移クリープの活性化エネルギーは70±20kJ/mol、応力指数は2.0±0.1であることがわかった。長石では、活性化エネルギーは280±30及び220±20kJ/mol、応力指数は1.0±0.2及び0.9±0.1であった。遷移クリープの応力指数と活性化エネルギーは、石英と長石ともに定常クリープのそれよりも小さかった。本研究で決定した遷移挙動の流動則は、大規模な大陸型地震後の変形における遷移挙動の寄与を定量的に評価するために用いることが可能である。

After a huge earthquake, the residual deformation of the solid earth and the transition of the deep crust are induced. In particular, the upper part of the structure of the stone migration flow characteristics, residual movement, viscosity relaxation control important characteristics The migration and mobility of polycrystals were estimated using the Masuti and Barbot method (2021). The earth's crust rocks are related to the earth's crust, and the earth's crust rocks are related to the earth's crust rocks. The upper crust and the lower crust are mainly controlled by the movement of quartz and feldspar. The mechanical characteristics of the steady state of quartz and feldspar are controlled by the movement of quartz and feldspar. The physical mechanisms underlying migration are well understood, and the flow is unknown. In this study, the mechanical properties of the real room are used, and the migration and steady state properties are used. The chain reaction method (MCMC) is used to determine the flow rate of quartz. As a result, quartz migration and activation are 70±20kJ/mol, and the strength index is 2.0±0.1. Feldspar, active 280±30 and 220±20kJ/mol, strength index 1.0±0.2 and 0.9±0.1 The mobility index and activation index of quartz and feldspar are constant. This study determines whether migration is possible or not after a large continental earthquake.