Dynamics of rock fracture networks within the crust associated with pore pressure fluctuation

与孔隙压力波动相关的地壳内岩石裂隙网络动力学

基本信息

批准号：
19K15495
负责人：
石橋琢也
金额：
$ 2.08万
依托单位：
National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
财政年份：
2019
资助国家：
日本
起止时间：
2019-04-01 至 2020-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では，「間隙水圧変化にともなう開口幅変化，亀裂のせん断滑り，新たな亀裂の進展，進展する亀裂と既存亀裂の相互作用を考慮可能な，地殻内岩石亀裂ネットワークに関する水理－力学連成モデル」の構築に取り組み，EGS型地熱開発時の資源量規模評価や適正利用提案において重要となる“地殻浸透率構造の時空間発展”に関する理解の深化を目的とした。これまでに，地下岩体へ加圧注水をし，間隙水圧を人工的に変化させたフィールド実験（バーゼル，雄勝，肘折，ニューベリー等）に関する文献レビューに取り組み，亀裂ネットワークの規模，複雑さ，透水構造，微小地震分布，間隙水圧分布といった特徴の定量化とこれらの相関関係の整理を完了した。また，「岩石亀裂ネットワークに関する水理－力学連成挙動」を解析するためのソフトウェア導入を完了し，フィールド実験のレビューで得られた特徴を再現できるよう試行錯誤的に「亀裂の滑り，亀裂の相互作用」を考慮する機能の拡張を進めた。一方，構築した水理－力学連成モデルの検証に向けて，亀裂分布と亀裂開口幅を制御した亀裂ネットワークサンプルを用いた加圧注水実験を予定していたため，候補となるサンプル作製法（3Dプリンター，レーザー彫刻）に関して事前検討を行った。検討の結果，検証実験には3Dプリンターで作製したサンプルの方が適している可能性が高いことが分かった。以上，本研究は当初の計画通り順調に進められていたが，急遽，2020年3月1日より科研費指定機関ではない国立研究開発法人へ1年間の転籍出向を命じられ，2020年2月28日で現在の職を辞職することとなった。その結果、応募資格を失ったため，本研究費助成事業について補助事業を廃止することとなった。

这项研究旨在为内地壳岩石裂纹网络创建一个“流体动力耦合模型，可以考虑到由于孔隙水压的变化，裂纹的剪切打滑，新裂纹的剪切幅度，新裂纹的发展以及发展裂纹和现有裂纹之间的相互作用的变化而导致的“裂纹”的相互作用以及对“空间和时间范围的重要性”的理解，并深深地构成了我们的“空间和时间”的理解。在EGS型地热开发过程中适当使用。到目前为止，我们已经对现场实验进行了文献综述，其中将水注入地下岩石和人为改变的孔隙水压（巴塞尔，ogatsu，hijiri，newberri等），并完成了量化，尺寸，复杂性，渗透率结构，微量粘量分布以及孔隙水压分布和诸如这些方面的分析，并完成了这些范围，并完成了这些良好的分析。此外，我们已经完成了软件的引入，以分析“岩石裂纹网络的流体动力耦合行为”，并以试验和误差方式扩展了考虑“裂纹滑动和裂纹相互作用”的功能，以便可以重现从现场实验审查中获得的特征。另一方面，为了验证构建的液压机械耦合模型，我们计划使用控制裂纹分布和裂缝开口宽度的裂纹网络样品进行加压的水注射实验，因此我们对候选样品制备方法进行了初步研究（3D打印机，触发了Laser straving）。由于研究的结果，发现使用3D打印机制备的样品更可能更适合验证实验。这项研究按计划进行顺利进行，但在2020年3月1日，他突然被命令转移到国家研发公司，该公司不是指定的科学研发组织，并于2020年2月28日从目前的职位辞职。结果，由于资格丧失，该研究赠款项目的补贴项目被废除了。