Geochemical Research on Dynamic Weakening of Fluid-Bearing Earthquake Faults

含流体地震断层动力弱化的地球化学研究

• 批准号: 21H01194
• 负责人: 石川 剛志
• 金额: $ 11.23万
• 依托单位: Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology
• 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
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21H01194/
• 关键词: 地震; 断層; 地球化学; 流体岩石相互作用; 摩擦溶融

流体存在下での地震断層の動的な強度低下（弱化）プロセスを化学的な視点から明らかにする目的で、以下の研究を行った。(1) 地震時に高温流体岩石相互作用を経験したと推測される、四万十付加体和歌山日高地域のアルバイト（Na斜長石）を含む断層岩および母岩について、微量元素およびストロンチウム同位体比（87Sr/86Sr）の分析を行った。その結果、断層岩において、地震時に350℃程度の高温流体岩石相互作用が生じたことを示す微量元素の増減およびストロンチウム同位体比の減少が観察され、それらがアルバイト形成とリンクしていることが判明した。(2) 南アフリカのKhotsong金鉱山下で起こった2014 Orkney地震（M5.5）余震域を掘り抜いたコア試料の鉱物組成と主成分元素組成に基づく考察を行った。その結果、火山岩の一種であるランプロファイヤーが強い熱水変質を受けタルク等の含水鉱物を多く生じた部分が断層すべりの場となっており、それらの含水鉱物の存在が断層弱化の原因となった可能性があることが分かった。成果は論文として発表した。(3)プレート境界断層のアナログとみなせるオマーンオフィオライト底部の玄武岩・堆積岩起源の変成岩（メタモルフィックソール）について得られた微量元素・同位体組成から、プレート境界断層に沿って上昇した流体の化学組成を見積もり、鉱物相平衡に基づくモデリングを開始した。(4) 沈み込み帯の巨大地震およびスロー地震の断層すべりに関係する流体の類例として西南日本前弧域に湧出する深部流体のリチウム同位体分析を行った。その結果、いわゆる有馬型流体は沈み込んだフィリピン海プレートから放出されたスラブ流体であること、同様のスラブ流体が紀伊半島東部域でも広く湧出していることが判明した。成果は論文として発表した。

In the presence of fluid, the strength of the earthquake fault is low (weakening). The temperature point of the chemistry is clear that the purpose is clear, and the following research is carried out. The main results are as follows: (1) the interaction between high temperature fluid and rock during the earthquake, such as the high temperature fluid-rock interaction in the earthquake, the high temperature fluid-rock interaction, the high temperature fluid-rock interaction, the high-temperature fluid The results of the test, the temperature of the fault rock, the temperature of 350 ℃ during the earthquake, the temperature of the interaction between high temperature fluid and rock at 350 ℃ during the earthquake, the temperature of the trace element, the temperature of the temperature, the temperature of the temperature, and the temperature. (2) the aftershock domain of the 2014 Orkney earthquake (M5.5) occurred at the foot of the Khotsong in the south of the Yangtze River. The principal components of the elements were investigated. According to the results of the experiment, the volcanic rocks show that there is a weakening of the cause, the possibility of pollution, and so on. Results

项目成果

四万十帯日高川層群美山累層における太古のプレート境界断層の滑り痕跡：有機地球化学ー地球化学的分析によるアプローチ

四万十带日高川组宫山组古板块边界断层的滑动痕迹：一种有机地球化学-地球化学分析方法

• 发表时间: 2021
• 作者: 嶋本朱那;廣野哲朗;石川剛志;小川丈彰
• 通讯作者: 小川丈彰

Comprehensive analysis of laboratory boron contamination for boron isotope analyses of small carbonate samples

• DOI: 10.1016/j.chemgeo.2021.120280
• 发表时间: 2021-04
• 期刊: Chemical Geology
• 影响因子: 3.9
• 作者: K. Kubota;T. Ishikawa;K. Nagaishi;T. Kawai;T. Sagawa;M. Ikehara;Y. Yokoyama;T. Yamazaki

Characteristics of Fault Rocks Within the Aftershock Cloud of the 2014 Orkney Earthquake (M5.5) Beneath the Moab Khotsong Gold Mine, South Africa

2014年南非莫阿布科特松金矿奥克尼地震(M5.5)余震云中断层岩特征

• DOI: 10.1029/2022gl098745
• 发表时间: 2022
• 期刊: Geophysical Research Letters
• 影响因子: 5.2
• 作者: Miyamoto T.;Hirono T.;Yokoyama Y.;Kaneki S.;Yamamoto Y.;Ishikawa T.;Tsuchiyama A.;Katayama I.;Yabe Y.;Ziegler M.;Durrheim R. J.;Ogasawara H.
• 通讯作者: Ogasawara H.

オマーンオフィオライト初期島弧火山岩類のSr-Nd-Pb同位体システマティクス

阿曼蛇绿岩早期岛弧火山岩的Sr-Nd-Pb同位素系统学

• 发表时间: 2021
• 作者: 石川剛志;永石一弥;金山恭子;北村啓太朗;若木重行;草野有紀;海野進
• 通讯作者: 海野進

Application of B and Li isotope systematics for detecting chemical disturbance in groundwater associated with large shallow inland earthquakes in Kumamoto, Japan

应用 B 和 Li 同位素系统学检测与日本熊本大型浅层内陆地震相关的地下水化学扰动

• DOI: 10.2343/geochemj.2.0633
• 发表时间: 2021
• 期刊: GEOCHEMICAL JOURNAL
• 影响因子: 0.8
• 作者: Tanimizu M.;Sugimoto N.;Hosono T.;Kuribayashi C.;Morimoto T.;Ito A.;Umam R.;Nishio Y.;Nagaishi K.;Ishikawa T.
• 通讯作者: Ishikawa T.