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（０） 課題番号：5007
（１） 実施機関名：(独)産業技術総合研究所
（２） 研究課題名：地震発生メカニズムに関する実験的研究
（３） 最も関連の深い建議の項目：
１（４）ア．摩擦・破壊現象の物理・化学的素過程
（４） その他関連する建議の項目：
１ （２） ウ． 地震発生直前の物理・化学過程
１ （４） イ． 地殻・上部マントルの物質・物性と摩擦・破壊構成則パラメータ
（５） 平成１５年度までの関連する研究成果の概要：
　高速・多チャンネルのAE波形データ収録・処理システムを開発し、従来詳しく調べることができなかった岩石破壊に伴う断層形成・成長過程におけるAE波形データを十分な個数収録することができるようになった。これらのデータをもとに、断層形成過程における破壊核の内部構造のモデルを提案した。また、不均質性構造を有する断層の破壊は空間的に階層構造を示すことが分かった。動的な破壊に前駆する準静的な破壊核形成過程があり、その準静過程にはさらに小さいスケールの動的な破壊が含まれる。このような階層的なモデルは小さい変動から大きい変動、静的な変動から動的な変動を予測するための理論に資する。さらに、既存の非均質な弱面が存在する岩石試料の破壊実験においては、断層面形成過程が弱面上のアスペリティの破壊を伴いつつ進行すること明らかにした。シー オー ツーを溶存した水を圧入した岩石試料の破壊実験を行い、破壊核形成・加速成長過程が乾燥試料や純水を圧入した試料の破壊実験と比べて格段に短くなることを明らかにした。
　大型岩石試料を用いた摩擦すべり実験を行い、破壊伝播に及ぼす断層形状の影響、短い静的接触時間における断層強度回復、核形成過程から不安定すべりに至る過程に及ぼす静的接触時間の影響を調べた。また、これまでに提唱された摩擦法則を検討し、実験結果をより良く説明する新しい摩擦法則を提案した。
（６） 本課題の平成１６年からの５ヶ年の到達目標と、それに対する平成１６年度実施計画の位置付け：
　地震発生およびそれに伴う現象発現に関わる素過程のうち、以下の研究を主に実験的手法を用いて行う。
1) 不均質性を有する岩石試料を用いて水の作用を考慮した岩石破壊・摩擦すべり実験を系統的に実施する。これらの実験結果および数値シミュレーションの手法を用いた解析により、地震発生過程における断層不均質および水の影響、前駆現象の時空間不均質性などについての知見を獲得する。
2) 地震発生域の温度圧力条件において摩擦実験を行い、より現実的な摩擦構成則に関する情報を得るとともに、断層を通過する弾性波の走時・波形を計測し、その伝播特性の時間変化を調べ、地震発生過程における断層の弾性波伝播特性の変化を実験的に評価する。
3) 地震に伴う電磁気異常発生モデル構築のため室内岩石破壊実験及び摩擦実験を実施し、岩石の破壊様式と電磁気異常発生の関係を明らかにする。4)臨界現象モデリングの手法を適用して岩石の破壊過程及び断層のすべり過程のモデルを構築する。
（７） 平成１６年度実施計画の概要：
1) 純水を圧入した岩石試料を用いた破壊実験を平成15年度までに行ったシー オー ツーを溶存した水を圧入した岩石試料の破壊実験と同一条件で行い、岩石破壊、断層形成過程に及ぼす溶存ガス成分の影響について調べる。
2) 高温高圧における弾性波計測の技術開発を行う。
3) いくつかの種類の岩石試料を用いた一軸岩石破壊実験を行い、発生する電磁波を計測する。同時に高速・多チャンネルのAE波形データ収録・処理システムを用いて、発生する微小破壊の発生位置、発生メカニズムを決定する。これにより、電磁波発生と岩石の種類、微小破壊のメカニズムの関係を明らかにする。
4) 非均質性の異なる３種類の花崗岩試料を用いて、３種類の応力速度下で計９回の岩石破壊実験を実施し、そのデータを臨界現象モデリングの手法を用いて解析する。
（８） 実施機関の参加者氏名または部署等名：
地質情報研究部門実験地震学研究グループで実施
他機関との共同研究の有無：
京都大学（２名）、東京大学（１名）
（９） 問い合わせ先
　部署等名：地質情報研究部門実験地震学研究グループ
　電話：029(861)3905
　e-mail：
　URL：http://unit.aist.go.jp/igg/rg/tecto-phys-rg/


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