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

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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。