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A unified understanding of fault friction in subduction zone considering material diversity and diagenesis

考虑物质多样性和成岩作用的俯冲带断层摩擦统一认识

基本信息

批准号：
21H01189
负责人：
山口飛鳥
金额：
$ 11.15万
依托单位：
The University of Tokyo
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 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

2022年度は以下の研究を行った。１）昨年度から引き続き、南海トラフ付加体における圧密過程について検討を進め，論文をJGR誌に出版した。底面摩擦およびプレート上面形状をさまざまに変化させた条件での沈み込み帯のアナログモデル実験（砂箱実験）を行った。実験結果のDIC解析・CT画像解析を行い、プレート境界の摩擦不均一・断層形状がマクロな付加体の変形とミクロな断層挙動に与える影響を評価した。海山沈み込みを模した実験では、海山表面の摩擦が付加体の斜面形状に大きく影響していることが判明し、Tectonophysics誌に論文を公表した。２）過去にスロー地震が発生した痕跡とされる石英脈濃集帯が報告されている宮崎県槇峰地域に隣接する大分県佐伯・蒲江地域において露頭の調査を行い，石英脈濃集帯の分布を調査した、さらに，石英脈濃集帯が放出する地震波のモデル化について検討を行った。四万十帯・美濃帯から採取した断層岩試料の変形機構解明・レオロジー的理解のためにX線分析・結晶方位解析を行った。微小部蛍光X線分析装置を東京大学大気海洋研究所に導入し、分析のための環境設定を行った。３）2021年度に行った変質玄武岩を用いた摩擦実験の結果についてJGR Solid Earth誌に論文を公表した。沈み込み帯海洋プレート上の堆積物の摩擦特性に与える続成作用影響について、高温高圧摩擦実験により調べた。その結果比較的低温（~60-130℃）で数日-１週間続成作用を継続させるだけで堆積物の摩擦特性が速度強化から速度弱化へ遷移することを確認した。追加実験と回収試料の微細組織観察について引き続き実施中である。４）マントル岩石中の蛇紋岩脈周辺の反応帯を解析することにより、沈み込み帯における亀裂ネットワークに関連する短期間の流体活動を見出し、地震活動との関連性を議論した。地殻ーマントル境界を模擬した反応実験を実施中である。

2022 - 2023 The following research was conducted. 1) Last year, the paper was published in JGR. The bottom surface friction and the top surface shape change the condition of the sand box. DIC analysis of results, CT image analysis, friction unevenness of boundary, fault shape, fault shape, fault movement and influence The friction of seamount surface has great influence on the slope shape of seamount. 2) The quartz vein concentration zone was reported in the Miyazaki area adjacent to the Miyazaki peak area, and the distribution of quartz vein concentration zone was investigated. X-ray analysis and crystallographic orientation analysis of fault rock samples taken from 40,000 meters thick Microscopic X-ray analysis equipment introduced by the Institute of Oceanography, University of Tokyo 3) In 2021, JGR Solid Earth Journal published a paper on the use of high-quality basalt. The friction characteristics of deposits on the surface of the ocean are affected by the interaction of high temperature and high pressure friction. The low temperature (~60-130℃) of the comparison results confirmed the friction characteristics of the deposit from velocity enhancement to velocity weakening to migration during several days to one week. Add the following information to the test sample: 4) The analysis of the reflection zone around the serpentine veins in the rock and the discussion of the correlation between the short-term fluid activity and seismic activity The Earth's crust