岩盤破壊時の異常挙動を基とした地震前兆現象の力学的解析

基于岩石破坏过程中异常行为的地震前兆现象的力学分析

基本信息

批准号：
05808037
负责人：
堀宗朗
金额：
$ 1.15万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
财政年份：
1993
资助国家：
日本
起止时间：
1993 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

当初予定していたAE測定装置の購入を見合わせたため、当該年度の研究はB値異常現象を解明する力学モデルの構築が中心となった。これは大きさの比が10^3程度にわたり、種々の方向と位置にある10^3程度の多数の亀裂群の滑りと破壊をシミュレートするモデルである。このモデルを用いて既存の岩石室内実験結果との比較を行ったところ、破壊直前のAEの異常挙動が定量的に再現されるなど良好な一致がみられた。したがって、構築されたモデルは十分妥当なものと思われる。この結果を踏まえて、地震の前兆現象としてのB値の異常挙動のメカニズムが、断層の種々の場所での滑りや破壊であることを示し、このような前兆現象を利用してより合理的に地震予知を行う端緒を開くことに成功したと思われる。なお、モデルで扱われる亀裂群はサイズが大きく異なり、かつその数も膨大であるため、亀裂間の相互作用を正確な評価がネックとなっていた。そこで、相互作用を評価する理論を一般化し、適用範囲の広い合理的な評価方法を考案することも行った。(上記の他に、地殻内物質の急速な相変化とそれに伴う地震発生のメカニズムを探るため、高圧化下で物質の相変化がどのように進行するかを実験によって観察した。不安定進行の撮影に成功し、また、解析によって実験結果の再現も行い、相変化による地震発生のメカニズムを検討した。)

由于最初计划购买AE测量装置的设备的暂停，今年的研究重点是建立一个阐明异常B值现象的动态模型。这是一个模型，在各个方向和位置都模拟了10^3的多个裂纹组的滑动和断裂，幅度比约为10^3。使用此模型，我们比较了现有的岩石实验室实验的结果，并发现了良好的一致性，与AE的异常行为进行了定量再现之前的AE。因此，构造的模型似乎足够合理。基于这些结果，人们相信，B值作为地震的先驱的异常行为的机制正在在故障的各个位置滑动和破裂，并且这种前体现象已被用来为地震预测开放更合理的基础。此外，由于模型中处理的裂纹组的大小很大，并且裂纹的数量是巨大的，因此对裂纹之间相互作用的准确评估是一个问题。因此，我们还概括了评估相互作用的理论，并设计了广泛的合理评估方法。（除了上述外，为了探索地壳材料和相关地震生成快速相变的机制，我们从实验中观察到了高压下材料进展的相变的相位变化。我们成功地拍摄了不稳定的进展，还通过分析复制了实验结果，并检查了相位变化引起的地震机制。