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

• 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
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21H01185/
• 关键词: トライボケミカル反応; 水素; 断層岩; 間隙構造; トライボケミストリー; メタン; 断層; 蛇紋岩化作用; メカノケミカル反応; メカノケミストリー; ラジカル反応; 活性酸素種; 摩擦滑り; 地球生命史

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。

Last year, the main center of the earth's crust has a huge divergence fault, and the crustal boundary fault has a corresponding image. The residual rock analysis is carried out, and the water element generation and concentration mechanism are discussed. This year, the number of cases increased, and the number of cases analyzed increased. (1) Residual analysis of basic rock samples in the sedimentary zone: analysis of residual rock concentration in The results of the analysis showed that the samples were separated from water element, sulfur element, sulfur element and diacid carbon. The temperature of the sample is about 330℃ and 200℃. The composition of the sample is related to the ratio and the formation of water element. The high concentration of the sample and the low concentration of the other samples are more likely to promote the formation of the sample than the high concentration of the water element and the high concentration of the other samples. (2) Residual analysis of exposed rocks in the Kamijuku and Sarukawa plutons in Hokkaido: detailed analysis of the mechanism of serpentine formation in ultrabasic rocks, imaging of the plutons, field investigation, thin section investigation and residual analysis have begun. In situ investigation, different degrees of serpentine mineralization (40~100%) were observed in the rocks. Under the microscope, it is confirmed that there are three different types of serpentinization and carbon acid veins. At present, the relationship between serpentinization and composition is clearly confirmed, and the next year's study is carried out.

项目成果

Generation of oxidizing fluids by comminution of fault rocks

通过断层岩石的粉碎产生氧化流体

• 发表时间: 2021
• 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

• 发表时间: 2022
• 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～

• 发表时间: 2021
• 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

• 发表时间: 2022
• 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 -

• 发表时间: 2021
• 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