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弾性波を用いた断層強度のモニタリング

使用弹性波监测断层强度

基本信息

批准号：
08J03860
负责人：
永田広平
金额：
$ 0.77万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2008
资助国家：
日本
起止时间：
2008 至 2010
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08J03860/
关键词：
摩擦断層構成則断層強度発展則岩石実験ガウジ

项目摘要

1)ガウジ層を含む摸擬断層における摩擦実験中の弾性波透過振幅の運続測定昨年度実施したガウジ層を含む摸擬断層を用いた実験のデータ解析を進めた.ガウジ層を含む摸擬断層では,ガウジ粒子の幾何学的な配置の変化による強度変化と粒子同士の接触部が変形することによる強度変化が知られている.弾性波を用いたモニタリングでは,これら2つのメカニズムに対応する強度回復の様子が観察されるが,メカニズムによってすべり弱化の特徴的すべり距離が大きく異なることが分かった.具体的には,接触部の変形によると考えられる強度回復はごく短いすべりによって解消されるのに対し,幾何学的な再配置に起因すると考えられる強度回復は比較的長いすべりによって解消される.この結果は,実験室と天然の断層におけるすべり弱化の特徴的距離の違いという問題に対して解決の糸口を与えるものであると考える.2)速度・状態依存摩擦則の修正弾性波によるモニタリング手法を用いて観察される強度の変化の様子が,従来用いられている強度変化の記述式(発展則)による予測とずれているという結果から示唆を得て,発展則を含む速度・状態依存摩擦則の修正を行った実験データの詳細な解析の結果,剪断応力とすべり速度の間の関係を決めるパラメータの値が従来推定されてきた値よりも3倍程度大きく求まること,従来用いられている発展則の一つであるAgeing Lawに剪断応力による強度弱化の項を付け加えることですべての観察結果が単一のパラメータセットで説明できることが分かった.この結果は,断層構成則を用いたシミュレーションによる断層運動の予測の高精度化に繋がるものであり,断層運動の定量的な予測に貢献するという本研究課題の最終的な目的に沿うものであると言える.

1) Measurement of the transmission amplitude of the active wave in the friction layer, including the simulated fault, and the analysis of the active wave in the friction layer. The thickness of the layer includes a simulated fault, and the geometric configuration of the particles is changed. The intensity of the particle is changed. The contact part of the particle is changed. The intensity recovery factor is observed in the middle of the wave, and the distance between the intensity recovery factor and the characteristic of the weakening factor is different. The specific shape of the contact part is considered to be the strength recovery of the contact part. The geometric reconfiguration causes the strength recovery of the contact part. The result is that the distance between the fault and the natural fault is the distance between the weakening characteristics and the deviation between the problem and the solution. 2) The velocity and the state dependent friction are the correction of the characteristic wave. For the purpose of calculating the shear force, the relationship between shear force and shear velocity is determined by using the description formula of intensity variation (development rule). The prediction result is obtained by calculating the shear force and shear velocity. In order to improve the quality of the products, we should improve the quality of the products. As a result, the fault composition is used to improve the accuracy of prediction of fault motion, and the quantitative prediction of fault motion contributes to the final goal of this research project.