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結晶質岩を対象とした連成現象が長期挙動におよぼす影響に関する研究; 2012年度(委託研究)

Theoretical study of rock for estimating long-term behavior; FY2012 (Contract research)

市川 康明*; 木本 和志*; 佐藤 稔紀; 丹野 剛男; 引間 亮一; 真田 祐幸

Ichikawa, Yasuaki*; Kimoto, Kazushi*; Sato, Toshinori; Tanno, Takeo; Hikima, Ryoichi; Sanada, Hiroyuki

岩盤は断層や節理などのさまざまなスケールの不連続面群と鉱物を非均質に内包した複合材料であり、結晶質岩についてミクロな視点で岩石を見ると、個々の結晶粒子と粒界及び粒子内における微視亀裂の集合体である。岩盤の長期挙動の研究では、応力と化学反応が連成した現象を理解することが重要である。そこで本研究では、(1)石英の溶解に関する理論的並びに実験的研究、(2)結晶質岩の弾性波速度伝播に関する実験的研究を実施した。石英の溶解に関する理論的並びに実験的研究では、石英供試体の溶解速度を実験的に得るとともに石英に対する溶解速度式を提案した。結晶質岩の弾性波速度伝播に関する実験的研究では、花崗岩のコアサンプルを用いて超音波伝播速度を計測し、数百kHz$$sim$$数MHz帯の弾性波の位相や周波数等をはじめとする伝播特性を調べた。

Rock mass is a complex material including several classes of discontinuities and inhomogeneous/anisotropic minerals. If observing rock samples, we know that crystalline rock is a complex of minerals, grain boundaries and microcracks. In this study, the series of experiments were managed by a flow-through type changing temperature, pH and applied stress. Attenuation of ultrasonic waves in rock is investigated experimentally using an intact but coarse-grained granite core sample. For ultrasonic measurements, piezoelectric transducers are used in a through-transmission mode. With the estimated response function, phase and amplitude spectra of the transmitted ultrasonic waves are investigated quantitatively to evaluate the attenuation and change in travel time.

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