プレート境界デコルマ帯における大規模海底地殻変動メカニズムの解明

板块边界脱柯带海底地壳大规模变形机制的阐明

• 批准号: 18K13831
• 负责人: 杉山 友理
• 金额: $ 2.75万
• 依托单位: National Institute of Maritime, Port and Aviation Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 财政年份: 2018
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2018-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-18K13831/
• 关键词: デコルマ帯; 粘土鉱物の変質; 数理モデル; 層間水の脱水; 一面せん断試験; 力学性状変化; 深海底地盤; サンプリング乱れ; 変質; 数値解析; 相変化

本研究は，粘土鉱物の変質を考慮できる数値解析手法を提案することで，粘土鉱物の変質と地殻変動の関係について検討し，デコルマ帯における大規模海底地殻変動メカニズムを解明することを研究目的としている．計画している具体的な研究項目のうち，本年度は，「変質しながらせん断作用を受けた場合の力学挙動について検討する」に該当する研究項目を実施した．東北地方太平洋沖地震で発生したような巨大地震津波に繋がる大規模海底地殻変動が生じる原因の一つに“水”が大きく関係しているといわれている．このことから，数理モデルの提案として，デコルマ帯で生じる粘土鉱物の変質としてスメクタイトのイライト化に着目し，変質に伴うスメクタイトの層間水の脱水に起因する力学応答モデルの構築を行った．構築したモデルを用い，プレート沈み込みを想定したせん断シミュレーションを実施した結果，変質箇所が局所的であっても，変質により生じる間隙水圧が伝播することで変質箇所以外でも強度低下が生じ，スロースリップに相当する滑り戻りが生じることが分かった．また，滑り戻りを再現可能な試験装置を用いて予備実験を実施した結果，滑り戻るためには過圧密状態である必要があることが分かった．変質に伴う層間水の脱水だけでは，初期正規圧密状態の試料は正規圧密状態のままであるが，変質に伴う力学性状変化を表現した数理モデルを組み込むことで，変質に伴い試料が過圧密化する結果が得られている．実際のプレート境界断層では，変質に伴う力学性状変化と層間水の脱水の両方が同時に生じていると考えれるため，二つの力学モデルを組合わせることが必要であるということが分かった．

This paper proposes a numerical analysis method for the consideration of the properties of clay minerals and the relationship between the properties of clay minerals and crustal movements. This year, we will carry out the research project of "Dynamic analysis of mechanical interaction in different situations". The Pacific Ocean Thrust Earthquake in Northeast China occurred due to the occurrence of a large earthquake wave. The reason for the occurrence of large-scale submarine crustal movement was that the "water" had a large relationship with the "water". In this paper, the mathematical model of the formation of clay particles is proposed, and the mechanical model of the formation of clay particles is proposed. The structure of the structure is used in the middle of the structure, and the structure is used in the middle of the structure. The structure is used in the structure is used in It is possible to reproduce the slip test device by using it in preparation for implementation. As a result, the slip test device is in an over-pressure state. The quality of the sample is accompanied by the dehydration of interlayer water, and the initial normal pressure state of the sample is changed from the normal pressure state to the normal pressure state. The quality of the sample is accompanied by the change of mechanical properties. In the real world, the boundary fault is different, the quality is different, the mechanical properties are different, the dehydration of interlayer water is different, and the mechanical properties are different.

项目成果

プレート境界断層デコルマ帯におけるスロースリップ発生メカニズムに関する研究

板块边界断裂脱科尔玛带慢滑发生机制研究

• 发表时间: 2021
• 期刊: 港湾空港技術研究所報告
• 作者: Kazuki Horikoshi;Shota Noda;Ayumi Takizawa;Akihiro Takahashi;野田 章太，堀越 一輝，高橋 章浩;遠心模型実験によるパイピングの観察と３次元的進展の検討;杉山友理，橘伸也，森川嘉之
• 通讯作者: 杉山友理，橘伸也，森川嘉之

海底地盤の原位置強度推定方法に関する解析的検討

海底地面原位强度估算方法解析研究

• 发表时间: 2018
• 作者: Yuri Sugiyama;Shinya Tachibana;Hide Sakaguchi;Atsushi Iizuka;杉山 友理
• 通讯作者: 杉山 友理

Analytical investigation of disturbance of seabed-sampled soil specimens and its influence on unconfined strength

• DOI: 10.1016/j.sandf.2018.02.026
• 发表时间: 2018-06
• 期刊: Soils and Foundations
• 影响因子: 3.7
• 作者: Sugiyama Yuri;T. Shinya;S. Hide;Iizuka Atsushi