断層帯の浸透率・弾性波速度構造とその地下深部流体挙動解析における重要性

断裂带的渗透率和弹性波速结构及其在地下深层流体行为分析中的重要性

基本信息

批准号：
07F07042
负责人：
嶋本利彦
金额：
$ 1.47万
依托单位：
Hiroshima University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2007
资助国家：
日本
起止时间：
2007 至 2009
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究の目的は,断層帯の内部構造,力学的性質,浸透率のような水理学的性質に関する構造などを調べて,地震の発生過程および地下深部における流体移動の定量的な解析に必要な断層モデルを提示することである.南米チリのアタカマ断層では,断層帯の内部構造と断層帯に接する母岩中のダメージ分布をより詳細に解析して論文で報告した(Mitchell & Faulkner,2009)。この研究では,顕微鏡スケールの微小クラックから地質断層に至る5桁におよぶ規模で,ダメージ分布が定量的に解析された.その結果,ダメージの程度を示すクラック密度は断層コアからの距離のべき乗に比例して減少することが明らかになった.断層帯のダメージ分布がこのように詳細に調べられたのは初めてである.今後クラック密度と浸透率,弾性波速度などの関係を決めることによって,断層帯全体の浸透率・速度構造モデルを決める道が開けた.有馬-高槻構造線と米国カリフォルニアのサンアンドレアス断層では,衝撃粉砕岩の野外調査と変形組織の解析をおこなって,結果を国際会議で報告した(論文は現在執筆中).衝撃粉砕岩(pulverized rock)とは,著しく粉砕しているものの,母岩の組織(花崗岩の等粒状組織など)を残していて,通常の断層のような著しい変形をうけていない岩石のことである.最近命名されて何故そのような岩石が断層沿いに形成されるかが議論されている.本研究では,両断層とも,断層コアの両側で断層帯の幅が著しく違うこと,破砕物の粒径分布で共通性が認められることなどを見いだした.その他,蛇紋岩断層ガウジ',無水石膏とドロマイトからなる断層ガウジの高速摩擦実験を共同でおこない,断層は高速時に大きな強度低下を起こすこと,摩擦熱で層状鉱物からなる断層ガウジは脱水・脱ガス分解をして天然の組織とよく似た剪断組織が形成されることを見いだした(学会で発表).

这项研究的目的是研究断层区的内部结构，机械性能和液压特性，并提出一个对地震发生过程和流体运动进行定量分析所必需的故障模型。在南美智利的Atacama断层中，我们已经在较详细的岩石区域中详细地分析了oft虫的内部结构（与主机的内部结构（接触岩石），该公司的损坏及其损坏的分布（接触到托管的内部结构），该公司与损害的分布（接触岩石的分布），该损坏及其与主机的分布相关，该损坏及其损坏的分布，即接触，该故障及其与主机的分布相关，该损坏是在接触的情况下，即接触，即接触，该损坏是在接触的情况下，该损坏是在接触的情况下，该损坏是在接触的情况下，该损坏是在接触的情况下。 2009）。在这项研究中，对损伤分布进行了定量分析，范围从显微镜量表上的微裂纹到地质断层。结果表明，裂纹密度表明损害程度，与距断层核心距离的功率成比例降低。这是第一次对断层区域中的损伤分布进行了如此详细的研究。通过确定裂纹密度，渗透率，弹性波速度等之间的关系，确定整个断层区域的渗透率和速度结构模型的路径。在美国加利福尼亚州的Arima-Takatsuki构造线和San Andreas断层，对撞击岩石的现场调查以及对变形组织的分析，并在国际会议上报道了结果（目前正在撰写论文）。粉碎的岩石是一块已被显着压碎的岩石，但仍保留宿主岩石的结构（例如花岗岩状的花岗岩结构），并且没有像正常断层那样经过明显的变形。最近，已经辩论了为什么沿断层形成这样的岩石。在这项研究中，发现两个断层的断层芯两侧的断层区域的宽度，并且在断裂材料的粒径分布中观察到了共同点。此外，我们进行了一项联合高速摩擦实验，该实验是由蛇形断层孔，无水石膏和白云岩制成的断层凿子，发现由分层的矿物质制成的断层陀螺术语脱水并被摩擦热的热量脱水，形成了剪切组织，形成了剪切组织（在会议上都存在于会议上）。