地下資源開発・地下空間利用のための、小規模構造を再現する模擬実験材料の開発

开发再现用于地下资源开发和地下空间利用的小型结构的模拟材料

基本信息

批准号：
19K05360
负责人：
山田泰広
金额：
$ 2.75万
依托单位：
Kyushu University (2021-2022)Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology (2019-2020)
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2019
资助国家：
日本
起止时间：
2019-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

地下資源の探査と開発を進めるためには地下地質構造を正確に把握する必要があり、物理探査データを地質解釈するために数km規模の断層や褶曲などの地質構造を実験室で模擬的に再現する縮小モデル実験が行われてきた。本研究では、新たな実験材料を開発して数m程度のズレを持つ断層を含む地質構造を実験室で再現し、地下のどこにどのような小断層が存在するのかを明らかにすることを目的としている。研究初年度は、ロンドン大学での共同研究作業を開始した。候補となる材料を複数試作して、物性を高精度で計測すると共に、妥当性評価のために簡易変形実験を行った。その結果、期待された小断層などが再現できることが分かった。一方、物性値が想定よりも過大であることや、材料の作成方法や実験装置への組み込み方法に改良余地があった。検討の結果、この材料の物性と作成方法の妥当性を評価するために詳細な内部構造を把握することが必要であることから、作成した試料の一部を日本に持ち帰った。研究二年度目は、世界的にまん延した新型コロナウイルス感染のため、研究の一部延期が強いられた。ロンドン大学の実験室作業が禁止されたため、遠隔での議論を進めると共に、これまでに計測したデータを解祈して、欧州地球物理学連合の特別セッションで発表し、論文原稿を執筆した。研究三年度目も新型コロナウイルスの影響が大きかったが、遠隔で議論を進めることで研究を進捗させ、欧州地球物理学連合のセッションで発表するとともに、国際学術誌に論文を投稿し、受理・掲載となった。研究四年度目は、ロンドン大学に二か月滞在し、実験研究を推進すると同時に今後の研究計画や論文戦略に関して具体的に議論した。欧州地球物理学連合のセッションで発表するとともに、年度末に国際学術誌から成果論文の２編目が受理・出版された。

为了推进地下资源的勘探和开发，有必要准确掌握地下地质结构，并要解释地质数据，在实验室中进行了减少的模型实验，以模拟地质结构（例如，在几个公里的规模上）模拟地质结构（例如故障和折叠）。这项研究旨在开发新的实验材料，并重现包含在实验室中几米的偏差的断层的地质结构，并阐明地下有哪种小断层。在研究的第一年，合作研究工作始于伦敦大学。产生了多种候选材料，并以高精度测量物理特性，并进行了简单的变形实验以评估有效性。结果，发现可以再现了预期的小断层。另一方面，物理特性比预期的过多，并且准备材料并将其纳入实验设备的方法有改善的空间。通过调查，有必要了解详细的内部结构，以评估该材料的物理特性和制备方法的有效性，因此一部分样品被带回日本。在研究的第二年，由于Covid-19感染的传播，该研究已被推迟，该研究已在全球范围内传播。随着伦敦大学的实验室工作被禁止，进行了远程讨论，并在为迄今为止测量的数据祈祷时，他在欧洲地球物理联盟的特别会议上介绍了该数据，并写了一篇论文的手稿。研究的第三年也是Covid-19的重大影响，但研究通过远程讨论进行了进行，并在与欧洲地球物理联盟的会议上进行了介绍，并向一份被接受和发表的国际学术期刊提交了论文。在研究的第四年，我在伦敦大学度过了两个月，促进了实验研究，同时还讨论了有关未来研究计划和纸质策略的具体讨论。除了在欧洲地球物理联盟举行的会议上发表会议外，在财政年度结束时，国际学术期刊也接受了第二项结果的工作。