複雑な断層面形状を作り出す地震の動的破壊機構の解明

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2軸圧縮載荷において複雑な形状を持つ剪断型亀裂の動的破壊成長シミュレーションを行い、非直線的な破壊面形成において放射される地震波の特性について調べた。計算は自ら開発した境界積分方程式法によるコードを利用して行った。最終的に屈曲により自発停止した破壊の成長過程において放射される弾性波の特徴を明らかにする目的で、特に、地震破壊成長停止の古典的モデルである「バリアモデル(破壊強度の局所的増大により破壊成長が停止)」と「負の応力降下量モデル(応力降下量が比較的広い領域で負になることにより破壊成長が停止)」から放射される弾性波との比較を行い、それぞれの特徴を調べた。弾性波の観測点はX1軸(初期亀裂延長方向)上に置く。変位速度波形のX1軸直交成分を比較すると、バリアモデルによる波形と我々の自発的破壊停止モデルによる波形は大まかな一致を示した。これは、自発的破壊停止モデルでは屈曲後ほとんど成長を行わず、全体として急激な停止を行うためである。負の応力降下量モデルでは、破壊成長が徐々に減速し停止にいたるため、相対的に短周期成分が欠けることとなった。したがって、自発的破壊停止モデルにより放射される弾性波は、実際上バリアモデルから放射されるものとほとんど同一であると言える。