断層の高速摩擦すべりに伴うトライボケミカル型水素発生プロセスの解明

阐明与断层上高速摩擦滑动相关的摩擦化学氢生成过程

基本信息

批准号：
21H01185
负责人：
亀田純
金额：
$ 10.98万
依托单位：
Hokkaido University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

昨年度は、主に沈み込み帯巨大分岐断層とオマーンの地殻マントル境界断層を対象として岩石の残留ガス分析を行い、水素・メタンの生成・濃集機構について検討した。今年度は、こうした事例をさらに増やすため、分析対象をさらに拡大して残留ガス分析を行った。（１）沈み込み帯プレート境界域を構成する塩基性岩試料の残留ガス分析：プレート境界域において異なる地温を経験したと考えられる付加体および変成岩体中の塩基性岩を対象として（温度条件は150℃～550℃）、ガスクロマトグラフィーによる岩石残留ガス濃度組成分析を実施した。分析の結果いずれの試料からも水素、メタン、エタン、二酸化炭素が検出された。水素およびメタンはそれぞれ約330℃と200℃の古地温を経験した試料でピークの濃度が確認された。試料の鉱物組成との対比から、水素生成にはエピドートの形成が関与していると推定される。メタン濃度の高い試料は、他の試料に比べて水素/メタン比や二酸化炭素/メタン比が著しく低下しており、サバチエ反応によるメタン生成が促進した可能性がある。（２）北海道神居古潭帯、沙流川岩体に露出するかんらん岩の残留ガス分析：超塩基性岩の蛇紋岩化作用に伴うガス生成機構を詳細に検討するため、本岩体を対象に、現地調査、薄片観察、残留ガス分析を開始した。現地調査では、新鮮なかんらん岩から程度の異なる蛇紋岩化作用（40～100％）を受けた岩石まで連続的に観察することができた。また鏡下では３つの異なるタイプの蛇紋岩化作用や、炭酸塩脈の発達などが確認された。現段階では、蛇紋岩化作用とガス組成に明瞭な関係は確認されておらず、次年度も継続して検討を進める。

去年，我们分析了岩石的残留气体，主要针对俯冲带和阿曼边界地壳地幔断层中的巨大分支断层，并检查了氢和甲烷产生的机理并将其浓缩。今年，为了进一步增加此类案件的数量，我们进一步扩大了残余气体的分析。（1）构成俯冲区板块边界面积的基本岩石样品的残余气体分析：对岩石残留气体浓度组成的分析是针对变质岩石中的加合物和基本岩石组成的分析，这些岩石和基本岩石被认为经历了板边界区域的不同地热温度（温度条件为150°C至550°C）。分析结果显示所有样品中的氢，甲烷，乙烷和二氧化碳。氢和甲烷的峰浓度在分别经历了约330°C和200°C的古层温度的样品中得到证实。据估计，从与样品的矿物质组成的比较中，子叶的形成参与氢的产生。与其他样品相比，具有高甲烷浓度的样品显着降低了氢/甲烷比和二氧化碳/甲烷比的样品，并且有可能促进由Sabati反应引起的甲烷产生。（2）分析北海道卡米科坦皮带中暴露于萨卢加瓦岩石的橄榄岩的残留气体：详细研究与超岩石，现场勘测的蛇纹石化相关的气体生产机制，薄韧带的凝结，残留气体的分析开始于岩石上。现场调查允许从新鲜的橄榄岩到具有不同程度的蛇纹石化（40-100％）的岩石的连续观察。此外，在镜子下确认了三种不同类型的蛇纹石化和碳酸盐静脉的发育。在此阶段，尚未确认蛇纹石化与气体成分之间的明确关系，明年将继续进行这项研究。

项目成果

期刊论文数量（7）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Generation of oxidizing fluids by comminution of fault rocks

通过断层岩石的粉碎产生氧化流体

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
金田泰明;長谷川健;亀田純・岡本敦
通讯作者：
亀田純・岡本敦

Residual gas composition of fault rocks along the ancient subduction zone mega-spray fault: An example from the Nobeoka thrust fault in the Kyushu Shimanto Belt

古俯冲带巨型喷流断层沿线断层岩的残余气体成分——以九州四万十带延冈逆冲断层为例

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
Ryota Hata;Jun Kameda;Yohei Hamada;Asuka Yamaguchi;Noriyuki Suzuki
通讯作者：
Noriyuki Suzuki

地震断層運動に起因するオリビン結晶内の鉄の酸化還元状態変化~地震と地下生命圏のリンケージ~

地震断层运动导致橄榄石晶体中铁的氧化还原状态发生变化～地震与地下生物圈的联系～

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
Tanaka;Y. and Katori;H.;廣瀬丈洋・中田亮一・岡崎啓史・渋谷岳造
通讯作者：
廣瀬丈洋・中田亮一・岡崎啓史・渋谷岳造

関東地方での海洋プレートの沈み込みに伴う持続可能な熱分解CH4/H2の生成

关东地区海洋板块俯冲导致可持续热解产生 CH4/H2

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
Ishiwa;T.;Yokoyama;Y.;Obrochta;S.;Uehara;K.;Okuno;J.;Ikehara;M.;Miyairi;Y.;鈴木德行・亀田　純
通讯作者：
鈴木德行・亀田　純

沈み込み帯と付加体のメタンフラックス　―持続可能な天然ガス資源―

俯冲带和增生体的甲烷通量 - 可持续天然气资源 -

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
Fukuda Masayuki;Murata Hidenobu;Nishikubo Takumi;Liu Qiumin;Lee Koomok;Koike Takehiro;Takahashi Yuma;Kawaguchi Saori I.;Hirao Naohisa;Funakubo Hiroshi;Azuma Masaki;鈴木德行
通讯作者：
鈴木德行