(1) 課題番号

 0501.5

 

(2) 実施機関名

 東北大学大学院理学研究科

 

(3) 課題名

 すべり速度の緩やかな変化における摩擦構成則

 

(4) 対応する新建議の項目

 地震発生に至る地殻活動解明のための観測研究の推進

 

(5)「3. 具体的な課題提案の背景」の項目:

 (5)  断層面上の強度と応力の時空間分布

 (5)-1. すべり発生の条件

 

(6) 関連する建議の項目

 (1) イ、(2) ウ、(3) ウ

 

(7) 平成14年度までの研究成果の概要

 13年度までの研究により,摩擦すべりに伴って発生するAEの解析から,摩擦の素過程を明らかにできる可能性があることが示された.14年度は,AE活動と摩擦特性との間に,具体的にどのような関係があるかを明らかにするための実験を行なった.

 これまでに多くの研究者によってなされた実験から,

 

(1)既存断層の摩擦強度はすべり速度に依存する.

(2)摩擦強度のすべり速度依存性は断層の累積すべりとともに変化する.

 

ことがわかっている.

 14年度に行なった実験では,同様のことがAE活動についても見られるかどうかを検証した.その結果,

 

(ア)AEのm値(石本・飯田のm値)はすべり速度に依存する.

(イ)AEのm値は累積すべりが小さい時にはすべりとともに増加するが,あるすべり量を超えると安定した値をとるようになる.

 

ことが明らかになった.さらにこれらの結果と摩擦強度との比較から,

 

(ウ)m値のすべり速度依存性と摩擦強度のすべり速度依存性は互いに異なる符号を持つ.

(エ)m値がほぼ安定した値をとり始めるすべり量で,摩擦特性は速度強化から速度弱化に転じる.

 

ことがわかった.これらの結果は,AE活動の解析が摩擦の素過程を知る上できわめて有用な手段であることを改めて示すものである.

 

(8) 平成15年度計画の概要

(1)14年度の実験で明らかになったAE活動と摩擦強度との関係を説明する物理モデルを追求する.

(2)実験室で見られたAE活動と摩擦強度との関係をプレート境界に適用し,プレート境界面上の摩擦特性を推定することを試みる.

 

(9) 5ヶ年の到達目標に対する平成15年度の計画の位置づけ

 本研究の到達目標は,現在提唱されている摩擦構成則の普遍性を検証し,その素過程を明らかにすることである.平成15年度におこなう実験により,摩擦の振る舞いとAE活動の関係を明らかにすることが出来れば,少なくともAEの震源サイズ程度の分解能で摩擦の素過程を明らかに出来ると期待される.

 

(10)この計画の実施担当連絡者

 

    氏名:矢部康男

    電話:022-225-1950

    FAX :022-264-3292

    e-mail:yabe@aob.geophys.tohoku.ac.jp