【研究分野】岩石・鉱物・鉱床学

【研究領域課題番号】15H02147 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

地震発生プロセス / プレート境界 / 摩擦特性 / 粘土鉱物 / 水和状態 / スロー地震 / 断層運動

【研究成果の概要】

沈み込みプレート境界での固着度の違いは物質による摩擦特性の違いにあるとの仮説をたて，粘土鉱物の摩擦に対する相対湿度の効果を検証する実験を行った。実験では湿度制御装置を摩擦試験機に導入し，粘土鉱物の摩擦係数が相対湿度の上昇によって系統的に増加することを明らかにした。また，粘土鉱物の水和構造に関する理論計算と実験結果を照合し，粘土鉱物の摩擦特性に関するミクロな物理モデルを提案した。これらの成果は，プレート境界面での固着度の違いは粘土鉱物の存在に加え，水の存在状態にも依存することを示唆しており，プレート境界面での物質や水の状態を調べることが地震発生プロセスを理解する上で重要であると考えられる。

【研究の社会的意義】

地震発生帯であるプレート境界面には沈み込むプレートから水が供給され，そのような間隙流体が有効圧を下げるなどして地震発生と関連していると考えられている。それに加えて，水は岩石と反応し粘土鉱物を生成するが，粘土鉱物は他の鉱物より摩擦係数が低いなどの特異な性質をもつ。本研究では，粘土鉱物の摩擦のミクロなプロセスを理解することで，沈み込みプレート境界で起きる地震の発生プロセスやその不均質性を理解することを試みた。

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】2015-04-01 - 2019-03-31

【配分額】38,090千円 (直接経費: 29,300千円、間接経費: 8,790千円)