地下資源開発・地下空間利用のための、小規模構造を再現する模擬実験材料の開発

开发再现用于地下资源开发和地下空间利用的小型结构的模拟材料

• 批准号: 19K05360
• 负责人: 山田 泰広
• 金额: $ 2.75万
• 依托单位: Kyushu University (2021-2022)Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology (2019-2020)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2019
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2019-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19K05360/
• 关键词: モデル実験; 断層; 新材料; 地質学; 地下資源; フラクチャー; 実験材料; 流体移動

地下資源の探査と開発を進めるためには地下地質構造を正確に把握する必要があり、物理探査データを地質解釈するために数km規模の断層や褶曲などの地質構造を実験室で模擬的に再現する縮小モデル実験が行われてきた。本研究では、新たな実験材料を開発して数m程度のズレを持つ断層を含む地質構造を実験室で再現し、地下のどこにどのような小断層が存在するのかを明らかにすることを目的としている。研究初年度は、ロンドン大学での共同研究作業を開始した。候補となる材料を複数試作して、物性を高精度で計測すると共に、妥当性評価のために簡易変形実験を行った。その結果、期待された小断層などが再現できることが分かった。一方、物性値が想定よりも過大であることや、材料の作成方法や実験装置への組み込み方法に改良余地があった。検討の結果、この材料の物性と作成方法の妥当性を評価するために詳細な内部構造を把握することが必要であることから、作成した試料の一部を日本に持ち帰った。研究二年度目は、世界的にまん延した新型コロナウイルス感染のため、研究の一部延期が強いられた。ロンドン大学の実験室作業が禁止されたため、遠隔での議論を進めると共に、これまでに計測したデータを解祈して、欧州地球物理学連合の特別セッションで発表し、論文原稿を執筆した。研究三年度目も新型コロナウイルスの影響が大きかったが、遠隔で議論を進めることで研究を進捗させ、欧州地球物理学連合のセッションで発表するとともに、国際学術誌に論文を投稿し、受理・掲載となった。研究四年度目は、ロンドン大学に二か月滞在し、実験研究を推進すると同時に今後の研究計画や論文戦略に関して具体的に議論した。欧州地球物理学連合のセッションで発表するとともに、年度末に国際学術誌から成果論文の２編目が受理・出版された。

The exploration and development of underground resources are necessary for the correct understanding of underground geological structures. Physical exploration and geological analysis are carried out on a scale of several kilometers. Faults and folds are reproduced in the simulation room. This study aims to develop new materials, including faults, geological structures, and underground faults. In the first year of the study, joint research work at the university began. The candidate materials are tested for accuracy, and the physical properties are measured for accuracy. The result is expected to be a small fault. One side, the property is too large, the material is made, the device is assembled, and the method is improved. The results of the discussion, the appropriateness of the physical properties of the material, the detailed understanding of the internal structure, the preparation of the sample, and the preparation of the sample. In the second year of the study, the world's new type of infection was postponed, and a part of the study was postponed. The university's laboratory work is prohibited, remote discussion is carried out, the project is carried out, the European Geophysical Union's special project is developed, and the manuscript is written The impact of new types of geosciences on research in the past three years has been greatly improved, and the research has been further improved. The European Geophysical Union has submitted papers to the International Academic Journal. The fourth year's research project is currently underway, and future research projects are planned for discussion. The European Geophysical Union (EGU) has published two catalogues of its achievements in international journals at the end of the year.

项目成果

Effects of surface friction of subducting seamount on topographic evolution of the overriding accretionary prism: insights from sandbox experiment

俯冲海山表面摩擦力对压倒增生棱柱地形演化的影响：来自沙箱实验的见解

• 发表时间: 2020
• 作者: Yuichi Oguma;Hiroaki Koge;Yasuhiro Yamada;Juichiro Ashi;Asuka Yamaguchi
• 通讯作者: Asuka Yamaguchi

Forearc Basin Stratigraphy Resulting From Syntectonic Sedimentation During Accretionary Wedge Growth: Insights From Sandbox Analog Experiments

增生楔生长过程中同构造沉积产生的弧前盆地地层：来自沙箱模拟实验的见解

• DOI: 10.1029/2019tc006033
• 发表时间: 2020
• 期刊: Tectonics
• 影响因子: 4.2
• 作者: Noda Atsushi;Koge Hiroaki;Yamada Yasuhiro;Miyakawa Ayumu;Ashi Juichiro
• 通讯作者: Ashi Juichiro

Analogue modelling of strike-slip tectonics from basin to structural-scale comparing silica sand and new rock-analogue materials

从盆地到构造尺度的走滑构造模拟模拟比较硅砂和新型岩石模拟材料

• 发表时间: 2021
• 作者: Massaro;L.;Adam;J.;Jonade;E.;and Yamada;Y.
• 通讯作者: Y.

Mechanical characterisation of new Sand-Hemihydrate rock-analogue material: Implications for modelling of brittle crust processes

新型砂半水合物岩石模拟材料的机械表征：对脆性地壳过程建模的影响

• DOI: 10.1016/j.tecto.2023.229828
• 发表时间: 2023
• 期刊: Tectonophysics
• 影响因子: 2.9
• 作者: Massaro L.;Adam J.;Yamada Y.
• 通讯作者: Yamada Y.

Challenges and achievements of the scientific drilling vessel 'Chikyu'

“地球号”科学钻探船的挑战与成就

• 发表时间: 2019
• 作者: Yamada;Yasuhiro
• 通讯作者: Yasuhiro