断層面形状のフラクタル特性と地殻応力に関する研究

断层面形状与地应力分形特征研究

基本信息

批准号：
06854022
负责人：
長濱裕幸
金额：
$ 0.58万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1994
资助国家：
日本
起止时间：
1994 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

1.断層面サンプルの採集と断層分布形態調査:近畿・中部日本の主要活断層・構造線沿いの断層面サンプルの採集と断層分布形態調査(重点調査地点20ヶ所、40日間)をおこなった.2.断層面形状の三次元定量解析:科研費で購入した表面粗さ測定器を用いて天然断層面の三次元的形状の定量的解析をおこなった.また,採取した断層面をポリエステル樹脂で補強し,薄片法(微細構造の解析)とSEM像によっても同時に同一サンプルを用いて断層面形状の測定をおこなった.これらの断層面形状の特性をフラクタル幾何学の知識を用いて定量的に解析し,測定スケールによらない断層面の三次元的な広がりを把握した.さらにこの断層面形状に関するフラクタル特性値と断層内物質のフラクタル特性値(平成5年度文部省科研費を用いて既に測定済み)との相関を明らかにした.3.岩石脆性破壊実験のデータとの比較解析と断層面形状に関する地質応力計の提出:物質の変形特性を扱うトライボロジーの知識を用いて,断層面形状に関する天然のフラクタル特性データと既に入手した岩石破壊実験データ及び破壊面形状データを整理し解析した.この際,断層面形成に関する岩石摩耗の非線形構成則(岩石の摩耗特性の時間的変化)を決定し,断層面形状に関する地質応力計を確立した.4.地殻の応力レベルの見積りと現実的な脆性断層モデルの提出:断層面形状のフラクタル特性から断層の形成条件や形成場(地殻の強度・不均一度・断層の成熟度・深さに伴う断層面形状の広がりなど)について言及し,さらに本研究で得られた地質応力計を用いて脆性領域における地殻の応力レベルの算出をおこなった.研究計画3の結果を日本列島における活断層分布形状に応用し,地殻の応力(強度)分布図を作成した.

1.断层表面样品采集及断层分布形态调查：沿近畿及中部地区主要活动断层和构造线采集断层表面样品并调查断层分布形态（20个优先调查点，40天）。形状三维定量分析：利用科研资助金购买的表面粗糙度测量仪，对天然断层表面的三维形状进行定量分析。此外，对采样断层表面进行了三维形状定量分析。聚酯树脂增强及其方法（微观结构分析）和S还使用同一样品使用电磁图像测量断层平面的形状。利用分形几何知识定量分析这些断层平面形状的特征，并测量与测量比例无关的断层平面的三维形状。此外，我们还明确了该断层表面形状的分形特征值与断层内部物质的分形特征值之间的相关性（已利用教育部科研经费进行测量，文化体育科技1993） 3.岩石脆性断裂实验。断层面形状数据的比较分析和地质应力计的提交：利用处理材料变形特性的摩擦学知识，我们使用断层面形状的自然分形特征数据、已获得的岩石断裂实验数据和断裂表面形状我们对数据进行了整理和分析，确定了与断层形成相关的岩石磨损的非线性本构规律（岩石磨损特征的时间变化），并建立了与断层形状相关的地质应力计。地壳水平面真实脆性断层模型的提交和断层形状的估计：基于断层形状的分形特征、断层形成条件和地层场（地壳强度、非均质性、断层成熟度、断层形状随深度的扩展）等）此外，我们利用本研究获得的地质应力计计算了脆性区地壳的应力水平。将研究计划3的成果应用于日本列岛活动断层的分布形状，得到应力（计算了地壳的分布图。