臨界状態近傍における変位拘束岩石破壊実験

これまでの実験で、我々がこの研究で開発した手法“歪一定下における岩石破壊実験"では、破壊直前の岩石の振舞いを色々な角度で詳細に観測できることが分かった。特に破壊直前のサンプル表面の歪の変化は特徴的で、その変化の分布から最終的に破壊する場所が特定でき、その時間変化から破壊直前であることも知ることが出来た。今年度は、この実験をさらに発展させ、封圧のもとでの実験を行った。サンプルはこれまでと同様ウエスタリ-花崗岩である。高封圧はシリコンオイルをサンプルがセットされている封圧容器に注入することによって実現されるので、サンプルにオイルが染み込まないよう、銅薄(厚さ0.1mm)を周囲に巻き付けるようにしてシ-ルした。実験はすべて700barの封圧下で行った。何回かの実験の結果サンプル表面の歪の変化に大変興味深い結果が得られた。破壊歪の90%程に変形した岩石の表面では、その後の表面歪の推移で、最終的な破断面に沿って歪が蓄積され、回りでは歪が解放される様子がはっきりと観測されている。回りの歪が解放されていることからも分かるように、最終破断面に沿う歪の集中は歪エネルギ-がここに蓄積されるのではなく、最終破断面に沿って塑性変形が進むことを意味している。すなわち、すでにこの歪の状態で将来の破断面に沿って前駆滑りが起こっていることを意味する。実際の地殻に置いても地震の起こるかなり以前からこのような前駆滑りが起こっている可能性がある。

これまでの実験で、我々がこの研究で開発した手法“歪一定下における岩石破壊実験"では、破壊直前の岩石の振舞いを色々な角度で詳細に観測できることが分かった。特に破壊直前のサンプル表面の歪の変化は特徴的で、その変化の分布から最終的に破壊する場所が特定でき、その時間変化から破壊直前であることも知ることが出来た。今年度は、この実験をさらに発展させ、封圧のもとでの実験を行った。サンプルはこれまでと同様ウエスタリ-花崗岩である。高封圧はシリコンオイルをサンプルがセットされている封圧容器に注入することによって実現されるので、サンプルにオイルが染み込まないよう、銅薄(厚さ0.1mm)を周囲に巻き付けるようにしてシ-ルした。実験はすべて700barの封圧下で行った。何回かの実験の結果サンプル表面の歪の変化に大変興味深い結果が得られた。破壊歪の90%程に変形した岩石の表面では、その後の表面歪の推移で、最終的な破断面に沿って歪が蓄積され、回りでは歪が解放される様子がはっきりと観測されている。回りの歪が解放されていることからも分かるように、最終破断面に沿う歪の集中は歪エネルギ-がここに蓄積されるのではなく、最終破断面に沿って塑性変形が進むことを意味している。すなわち、すでにこの歪の状態で将来の破断面に沿って前駆滑りが起こっていることを意味する。実際の地殻に置いても地震の起こるかなり以前からこのような前駆滑りが起こっている可能性がある。