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1.地震発生に至る地殻活動解明のための観測研究の推進

(4) 地震発生の素過程

 地震発生予測の高度化のためには、アスペリティの実体やアスペリティの相互作用、非地震性滑り、摩擦・破壊現象の規模依存性について理解を深める必要がある。また、地殻活動をシミュレーションによって推定するためには、モデルに含まれているパラメータを観測可能な物理量から換算しければならない。このような観点から平成19年度は以下の観測・実験研究を行う。

ア. 摩擦・破壊現象の物理・化学的素過程

 摩擦・破壊構成則の背後にある微視的プロセスを明らかにして構成則を高度化する研究を推進する。また、破壊前のゆっくりとした滑りにおける面の状態の変化を、実験と数値シミュレーションによって明らかにし、さらに、実際の断層面の状態変化を弾性波照射によって検出する手法の開発を進める。地殻活動に伴う電磁気現象の発現の可能性や、地球潮汐等による小さな応力変化が地震活動に及ぼす影響を検討するための実験も推進する。さらに、岩石破壊に伴うガス放出の機構の解明に向けた実験を実施する。
 また、室内実験と野外観測の中間規模である鉱山における実験観測を継続し、破壊や摩擦特性の規模依存性について検討する。

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

 様々な温度、圧力、間隙圧、岩石組成、含水量等の条件の下で岩石実験を行い、それらの条件と摩擦・破壊構成則パラメータの変化やAE(微小破壊)、弾性波の速度・減衰・異方性、電気伝導度、発光等との関係の解明を進める。さらに、実際の断層における物性や破壊過程についての理解を深めるために、上記の結果と野外における観測・研究結果とを比較する。
 また、事前構造調査(三次元地震波探査)に基づき、東南海地震震源域である熊野灘沖においてプレート境界域の断層岩試料採取及び坑内モニタリング等の地震発生帯掘削計画を実行に移す。


「地震発生の素過程」研究課題(または観測項目)

機関 番号 研究課題(または観測項目)名
東北大学 1205 地殻活動データに基づく断層の力学的特性・状態の推定
東京大学地震研究所 1409 摩擦・破壊現象の素過程に関する実験的・理論的研究
1410 高温高圧下における水−岩石系の物性と破壊・摩擦特性
東京大学大学院理学系研究科 1501 岩石破壊に伴うクラック発生とガス放出の解明
独立行政法人海洋研究開発機構 4003 南海トラフ地震発生帯掘削計画(深海地球ドリリング計画)
独立行政法人産業技術総合研究所 5007 地震発生メカニズムに関する実験的研究
5008 高温高圧環境下における地殻物質の物性と破壊・摩擦構成則に関する研究


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