岩石の弾性波速度および非弾性Q値の異方性の測定と岩石組織の3次元精密構造解析

岩石弹性波速和非弹性Q值各向异性测量及岩石纹理3D精密结构分析

• 批准号: 09874089
• 负责人: 佐藤 博樹
• 金额: $ 0.9万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 1997
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1997 至 1998
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-09874089/
• 关键词: 速度異方性; Q値; 岩石組織; 流動組織; 地殻・上部マントル岩石; 統計解析; 自己相似性; 3次元分布; パワースペクトル; 鉱物の選択配向; 面構造

顕著なカンラン石の配向が認められるカンラン岩について高圧下で速度を測定し,7〜8%前後の縦波速度異方性を認めた.この試料について画像解析ソフトにより,2000個以上のカンラン石粒子の形状を効率的に解析し,粒径,面積,周囲長,アスペクト比等の統計的な記載を行った.これら形状パラメータのヒストグラムは力ﾞンマ分布あるいは指数分布でよく表され,アスペクト比,円形度,円相当径の平均値(標準偏差)はそれぞれ1.83(0.48),0.66(0.58),59.1(52.7)μmである.また形状パラメータ間に相関が認められ,カンラン石粒子の形状に自己相似性があり,特に粒子の周囲長Pと面積Sとの間にPσS^<0.54>なる関係が認められ,形状パラメータのフラクタル次元は約1.1である.また流動組織の発達した岩石について,縦波速度の最も速いX軸方向(Vpx)と遅いZ軸方向(Vpz)の速度を測定し,速度異方性及びQ値の測定も行った.顕著な層構造を示す成長大理石(トルテス)と緑色大理石(グリーンフロー)について,Vpx=7.07と6.83km/s,Vpz=6.61と6.05km/s,また異方性は6.5と11.4%であった.トルテスはほぼ方解石から成り,速度の速い方向に方解石のa軸が細長く伸びている.方解石のa軸とc軸方向のVpは7.29と5.57km/sである.グリーンハーはほぼ緑れん石と方解石から成り,面構造に平行な面内で流動組織が認められず,鉱物が等粒状等方的に分布し,この面内で速度異方性はほとんどない.さらにこれらの岩石と雲母岩についてQ値の測定も行った.アルミニウムの減衰係数が非常に小さいので,同一条件で岩石とアルミニウムのパワースぺクトルを測定し,その比の対数をとってQ値が求められる.大理石試料について常温常圧でQ=20前後,クラックの認められる雲母岩で小さくQ=3であった.これらの値はこれまで測定された岩石のQ値と調和的であり,また地殻表層で地震学的に調べられているQ値とも一致する.さらに雲母岩の面を磨き顕微鏡写真を撮り,そこから5μmほど磨いて再び顕微鏡写真を振りといった作業を繰り返し,一連の2次元断面から組織の3次元分布のマッピングを可能とした.

The orientation of the rock was determined by measuring the velocity under high pressure, and the anisotropy of the wave velocity was determined before and after 7 ~ 8%. The analysis of shape, particle size, area, cycle length, and ratio of more than 2000 particles of the sample are recorded. The mean value (standard deviation) of the equivalent diameter of a circle is 1.83(0.48), 0.66 (0.58), 59.1 (52.7)μm. The shape of the particle is similar to the shape of the particle itself, especially the circumference of the particle P and the area S of the particle PσS^<0.54>. The velocity in X axis direction (Vpx) and Z axis direction (Vpz) is measured at the maximum velocity of wave velocity, and the velocity anisotropy and Q value are measured. The layer structure shows that the growth marble and the green marble have the characteristics of Vpx=7.07 6.83 km/s,Vpz=6.61 6.05 km/s, anisotropy = 6.5 11.4%. The calcite axis is slender and long. Calcite a axis c axis direction Vp 7.29 5.57km/s. The structure of the plane is parallel to that of the in-plane flow. The distribution of particles is equiangular. The velocity of the in-plane flow is anisotropic. The rock and mica rocks are in the middle of the Q value measurement. The attenuation coefficient of the rock is very small. Under the same conditions, the attenuation coefficient of the rock is very small. Marble sample temperature constant pressure around Q=20, crèche de la recognition de la mica de la small Q=3 de la. The Q value of the rock is measured and the Q value of the crust is measured. The surface of mica rock is ground, and the micro-mirror photo is ground.

项目成果

Hiroki Sato: "Three-dimensional mapping of magma source and transport regions from seismic data" Pure and Applied Geophysics. 152(印刷中). (1999)

Hiroki Sato：“根据地震数据绘制岩浆源头和输送区域的三维图”，《纯粹与应用地球物理学》152（出版中）。

Akira Hasegawa: "Seismic activity and deformation process of the crust within the overriding plate in the northeastern Japan subduction zone" Tectonophysics. (印刷中). (1999)

Akira Hasekawa：“日本东北部俯冲带上覆板块内的地震活动和变形过程”构造物理学（1999 年）。

佐藤博樹: "マグマはどこから来るか-マントル部分溶融の3次元分布" 地震ジャーナル. 23. 17-22 (1998)

佐藤宏树：“岩浆从何而来？地幔部分熔融的三维分布”，《地震杂志》23. 17-22 (1998)。

佐藤博樹: "高温高圧岩石物性" 地球環境調査辞典-調査・計測・測定・分析-. 印刷中 (1999)

Hiroki Sato：《高温高压岩石物理性质》全球环境研究词典 - 调查、测量、测量、分析 - 印刷中 (1999)

佐藤博樹: "高圧下における地殻・上部マントル岩石の弾性波速度異方性" 火山. 42. S123-S130 (1997)

Hiroki Sato：“高压下地壳和上地幔岩石的弹性波速度各向异性”火山42。S123-S130（1997）