岩石の微細構造観察と変形実験に基づくプレート沈み込み帯の動力学の解明

基于岩石微观结构观察和变形实验阐明板块俯冲带动力学

• 批准号: 13J03294
• 负责人: 岡本 あゆみ
• 金额: $ 1.73万
• 依托单位: Hokkaido University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2013
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2013-04-01 至 2016-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13J03294/
• 关键词: 沈み込み帯; 変成岩; 角閃石; 速度弱化; 圧力溶解; 摩擦; 間隙水圧; スロースリップ; 高圧型変成岩; 神居古潭帯; 海溝型地震; 間隙水圧比; 海洋プレート; 変形微細構造

本研究の目的は過去の沈み込み帯を形成していた天然変形岩の観察および岩石変形実験から，沈み込む海洋地殻の岩石の力学特性や変形機構を調べ，沈み込み帯の動力学を明らかにすることである．本年度も昨年度に引き続き5月末までオランダ・ユトレヒト大学に滞在し回転せん断試験機を用いた実験を行った．試料は天然の高圧型変成岩中で圧力溶解-沈殿によって変形・成長し変形集中帯となっていると示唆されたアクチノ閃石(角閃石の一種)と緑泥石を用いた．せん断変位速度を段階的に変化させた実験の結果から，実験試料の摩擦挙動は温度に強く依存して変化し，200℃から400℃では有効垂直応力だけでなく間隙水圧にも依存することが明らかとなった．さらに一定の速度で滑らせた後，保持時間を置き再度滑らせる実験からは，強度回復の有無やその程度も温度に依存して変化することが明らかとなった．この強度回復の要因としては圧力溶解があげられるが，400℃以上では強度回復が認められなくなっているため主要な変形機構の遷移が示唆される．実験後試料と天然試料の変形組織の比較は十分ではなく，圧力溶解の構成方程式の制約・確立についても課題が多いが，実験試料が安定に存在できる温度-圧力範囲は南海トラフの海洋地殻内で微小地震が発生している領域の温度・圧力に相当するため，本研究で得られた結果は南海トラフで発生している多様な地震について考えるための貴重な情報であると言える．これらの成果は国内学会および国際シンポジウムにおいて発表を行ったほか，国際誌に投稿を予定している．

The purpose of this study is to investigate the formation of natural deformed rocks in the past, to adjust the mechanical properties and deformation mechanisms of rocks in the ocean crust, and to clarify the dynamics of the submerged center. This year's annual report was released at the end of May. The samples are naturally high pressure type rocks. The pressure dissolution and sedimentation of the samples are mainly concentrated in the form of amphibole (hornblende) and chlorite. The results show that the friction temperature of the specimen varies from 200℃ to 400℃, and the vertical force varies from 200℃ to 400℃. After a certain amount of time, the intensity of recovery depends on the temperature. The main cause of strength recovery is the dissolution of the pressure, and the migration of the main shape mechanism is indicated above 400℃. The comparison between the morphologic structure of the sample and that of the natural sample is quite different. The constraint of the constitutive equation of the pressure solution is established. There are many problems in the stability of the sample. The temperature and pressure range of the sample is equivalent to the temperature and pressure range of the micro-earthquake occurrence in the marine crust of the South China Sea. The results of this study show that the South China Sea has a variety of earthquakes, and valuable information is available. The results of this study are published in the Chinese Academy of Sciences and the International Journal of the Chinese Academy of Sciences.

项目成果

海洋地殻模擬断層ガウジの摩擦挙動から示唆される地震帯の高間隙圧比

模拟洋壳断层泥的摩擦行为表明地震带的高孔隙压力比

• 发表时间: 2015
• 作者: NAKAZORA;Moe and Yoko TAGUCHI;岡本あゆみ，Andre R. Niemeijer，Christopher J. Spiers，Sabine A.M. den Hartog，竹下 徹
• 通讯作者: 岡本あゆみ，Andre R. Niemeijer，Christopher J. Spiers，Sabine A.M. den Hartog，竹下 徹

U-Pb and fission track zircon ages from the Kamuikotan metamorphic rocks in Asahikawa district, northern Japan

日本北部旭川地区 Kamuikotan 变质岩的 U-Pb 和裂变径迹锆石年龄

• 发表时间: 2014
• 作者: Ayumi S. Okamoto;Toru Takeshita;Hideki Iwano;Tohru Danhara;Hirotsugu Nishido; Keewook Yi;Takafumi Hirata and Shuhei Sakata
• 通讯作者: Takafumi Hirata and Shuhei Sakata

神居古潭帯幌加内―江丹別地域に産出する角閃岩類の温度・圧力条件の再検討

Kamuikotan带Horokanai-Etanbetsu地区产生的角闪岩的温度和压力条件的重新检查

• 发表时间: 2013
• 作者: 岡本あゆみ;竹下 徹
• 通讯作者: 竹下 徹

岩石は変形の進行とともにどこまで軟らかくなれるのか？： 破壊―溶解反応―物質移動―沈殿クリープ

随着变形的进行，岩石会变得多软？

• 发表时间: 2014
• 作者: G. Eguchi;K. Kuroda;K. Shirai;A. Kimura;and M. Shiraishi;竹下徹，岡本あゆみ
• 通讯作者: 竹下徹，岡本あゆみ

蛇紋岩メランジェ中のテクトニックブロックのP-T履歴より類推される沈み込みチャネルのレオロジー

从蛇纹岩混杂岩构造块的 P-T 历史推断俯冲通道的流变学

• 发表时间: 2015
• 作者: Aijima R;Wang B;Takao T;Mihara H;Kashio M;Ohsaki Y;Zhang JQ;Mizuno A;Suzuki M;Yamashita Y;Masuko S;Goto M;Tominaga M;Kido MA;中空 萌;岡本あゆみ，竹下徹
• 通讯作者: 岡本あゆみ，竹下徹