中国四川省・龍門山断層の力学的・水理学的性質とWenchuan地震の発生機構

龙门山断裂带的力学、水力特征及四川汶川地震的发生机制

• 批准号: 10J07605
• 负责人: 東郷 徹宏
• 金额: $ 0.9万
• 依托单位: National Institute of Advanced Industrial Science and Technology (2011)Hiroshima University (2010)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2010
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2010 至 2011
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-10J07605/
• 关键词: ウェンチャン地震; 龍門山断層; 高速摩擦実験; すべり弱化; slip-weakening-distance; 断層内部構造; アモルファスカーボン; グラファイト

本年度の研究では,四川省都江堰市近郊の虹口に露出した龍門山断層の内部構造の記載と,現地で採取した断層ガウジを用いて数mmから1.3mm毎秒までの幅広い速度領域で摩擦実験を行った.断層記載の研究では,(1)およそ30mにわたって断層ガウジ帯・角礫帯が帯状に分布していること,(2)地震時の変形は5-10mmの非常に薄いゾーンに集中していること,(3)断層岩には広くアモルファスカーボンが含まれており,coseismicな断層面近傍にはグラファイトが顕著に濃集していることが明らかになった.また,広島大学に設置した高速摩擦試験機を用いた摩擦実験では(1)断層ガウジは顕著なすべり弱化を示すこと,(2)数十cm毎秒以上の高速領域では顕著な速度弱化を示すこと,(3)slip-weakening-distance (Dc)は垂直応力・速度依存性があることなどが明らかになり,これらの結果から地震時などの高速度の断層運動では,摩擦挙動にすべり距離-速度依存性(distance-rate law)が成り立つことが明らかになった.本研究の目的である地震の発生機構を明らかにするためには,地震を引き起こした断層帯の内部構造を調べ,断層の物理的性質を実験的に決めることが不可欠であり,それらを比較・検討することにより,物理シミュレーションなどに提供できるパラメーターが得られると考えられる.そこで,本年度は2本の論文として現地調査と実験の結果を発表したことで,発生メカニズム解明のための基礎となるデータを公表することができた.今後の課題としては実験後のサンプルの詳細な解析と,現地で行われている掘削コアとの比較,水理学的特性の決定が挙げられる.今後はこれらの課題に取り組んでいきたい.

在今年的研究中，我们描述了在四川省Dujiangyan City附近的Hongkou暴露的Longmenshan断层的内部结构，并使用当地收集的故障凿子以从几个mm到每秒1.3毫米的一系列速度进行摩擦实验。在对故障描述的研究中，（1）断层孔和角砾岩带的分布方式约为30 m，（2）地震变形集中在极薄的5-10 mm的极区域中，（3）断层岩石岩石中含有无定形碳，并且发现石墨显着浓缩了CoseSiscic的平面附近。 Furthermore, in friction experiments using a high-speed friction tester installed at Hiroshima University, (1) fault gouges exhibit significant slip weakening, (2) significant speed weakening in high-speed regions of several tens of cm per second or more, (3) slip-weakening-distance (Dc) has a dependence of vertical stress and velocity, and these results revealed that frictional behavior is a distance-rate law in high-speed fault地震等运动。为了澄清地震产生的机理，这是这项研究的目的，必须研究导致地震并确定断层实验的物理特性的断层区的内部结构。通过比较和检查这些内容，人们认为可以为物理模拟等提供的参数等。今年，我们发表了来自现场调查和实验的两篇论文，并能够发布基本数据以阐明发生机制。未来的问题包括对实验后样品的详细分析，与现场进行的发掘核心进行比较以及确定液压性能。我们希望将来解决这些问题。

项目成果

Internal structure of Longmenshan fault zone at Hongkou outcrop, Sichuan, China, that caused the 2008 Wenchuan earthquake

• DOI: 10.1007/s11589-011-0789-z
• 发表时间: 2011-06
• 期刊: Earthquake Science
• 影响因子: 1.2
• 作者: T. Togo;T. Shimamoto;Shengli Ma;X. Wen;Honglin He

龍門山断層ガウジの多彩なすべり履歴のもとでの高速摩擦挙動

龙门三断层泥不同滑移历史下的高速摩擦行为

• 发表时间: 2010
• 作者: 東郷徹宏;嶋本利彦;馬勝利;Wen Xueze;廣瀬丈洋;曽根大貴
• 通讯作者: 曽根大貴