Effect of deviator stress on polycrestal anelasticity at near solidus temperatures and seismological observability of very small amount of melt

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本本研究では、高温の岩石の非弾性特性に対する差応力の影響を調べることが目標であるが、その前提として、差応力のない状態での多結晶体試料の非弾性特性については十分に解明されている必要がある。このために必要な準備として、本研究に用いる実験試料に関して、不純物が非弾性特性に与える影響の解明を行い、その結果をまとめた論文が公表された。この研究を通して、本課題の実験に不可欠となる高純度かつ等粒状の試料の作成方法が確立できたため、本研究を行う上で重要な成果である。また、地球内部においては不純物の影響は避けられないため、わずかな不純物が非弾性特性を大きく変えることを示した本研究は、地球科学的に重要な貢献となった。購入した小型レーザー変位計を用いて、差応力下で試料を変形しながら、試料の非弾性を非破壊的にその場測定できる実験装置が完成した。実験試料に近い物性を持つアクリル試料を用いてキャリブレーションを行った結果、ピストンとベアリングの摩擦力によって、変位計自体の変位が生じることがわかった。この影響は補正しないと誤差になるが、内部ロードセルと外部ロードセルのデータを用いることでこの摩擦力を計算することができ、変位計自体の変位を適切に補正する方法を確立できた。またステンレススプリングを用いたキャリブレーションを行い、計測器の時間遅れの補正法も確立できた。粒界での応力集中を予測できる既存の粒界滑りモデル（摂動法を用いた解析的な理論モデル）を応用し、応力集中や粒界滑り変位の計算ができるように理論を拡張した。また、粒界滑りモデルの理解に貢献できる、有用な近似解を得ることができた。さらに、既存の準１次元の粒界すべりモデルを、二次元に拡張することにも成功した。