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高温高圧実験による深発地震発生メカニズムの解明

通过高温高压实验阐明深部地震发生机制

基本信息

批准号：
18J40056
负责人：
益戸(白石) 令
金额：
$ 2.83万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2018
资助国家：
日本
起止时间：
2018-04-25 至 2021-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-18J40056/
关键词：
稍深発地震含水鉱物ローソナイト高温高圧実験

项目摘要

含水鉱物の一つであるローソナイトの脱水変形挙動を検証するため、高温高圧下における変形実験を行った。冷たい沈み込むプレート内で含水鉱物ローソナイトが脱水する際に、脱水脆性を引き起こし、それが稍深発地震の発生原因の一つであると指摘されてきた。含水鉱物中に構造的に水分子やOH基が含まれているが、それらが高温高圧下で脱水分解し、発生した間隙水によって有効法線応力が下がるために地震が発生するという脱水脆性化説は古くから支持されているモデルである。しかしながら、最も主要な含水鉱物である蛇紋石についての先行研究は多数あるものの、ローソナイトについては、ほとんどなく、実験的検証が十分ではない。前年度までの実験により、ローソナイトの安定領域内で脱水を伴わずにひずみが局所化し、断層すべりが発生することが示された。また、このひずみ局所化がきっかけとなって稍深発地震を引き起こす可能性も示された。前年度までの検証では、実験中に起こった断層すべりが不安定すべり（地震性すべり）であるか、安定すべりであるかは、断定できない状況であった。また、断層に沿って存在していたガウジ物質の詳細な検証が不十分でった。そこで、当該年度では、ガウジ物質の微細組織および化学組成の詳細な分析を東北大学設置のFE-SEMを用いて行った。さらに、SPring-8 BL04B1ビームライン設置のDeformation-DIA型高圧変形試験装置を用いて検証実験を重ねた。これまでと同様に試料のひずみ、応力、圧力、および相転移率のその場観察を行うとともに、破壊に伴って放出されるAcoustic emission (AE)を同時に測定した。微細組織および化学組成分析の結果、断層ガウジ中に、アモルファス物質が存在することがわかった。

含水鉱物の一つであるローソナイトの脱水変形挙動を検証するため、高温高圧下における変形実験を行った。冷たい沈み込むプレート内で含水鉱物ローソナイトが脱水する際に、脱水脆性を引き起こし、それが稍深発地震の発生原因の一つであると指摘されてきた。含水层物质中所制造的亲水分子OH基含氮化合物，可用于高温高压下的脱水分解，生物活性物质中的亲水性化合物，具有吸附力低的生物活性物质中的亲水性化合物，可用于生物活性物质中的脱水性化，可用于生物活性物质中的亲水性化合物，可用于生物活性物质中的脱水性化。しかしながら、最も主要な含水鉱物である蛇紋石についての先行研究は多数あるものの、ローソナイトについては、ほとんどなく、実験的検証が十分ではない。前年度までの実験により、ローソナイトの安定領域内で脱水を伴わずにひずみが局所化し、断層すべりが発生することが示された。また、このひずみ局所化がきっかけとなって稍深発地震を引き起こす可能性も示された。前年度までの検証では、実験中に起こった断層すべりが不安定すべり（地震性すべり）であるか、安定すべりであるかは、断定できない状況であった。また、断層に沿って存在していたガウジ物質の詳細な検証が不十分でった。荧光光谱，当年度样品，荧光物质微球荧光光谱，荧光化学合成荧光光谱分析，华北大学装置荧光FE-SEM定量分析仪进行测定。弹簧，弹簧-8 BL04B1，弹簧弹簧，弹簧安装装置，变形-DIA型高尺寸形状弹簧安装装置，使用标准件，阻碍重量。声发射（AE）同声发射测定仪。微細組織および化学組成分析の結果、断層ガウジ中に、アモルファス物質が存在することがわかった。