Effect of seismic fault slips at various depths on the E center in Quartz

石英のE中心に対する地震断層スリップの影響

田中 桐葉*; 武藤 潤*; 高橋 美紀*; Jayawickrama, E.*; 佐々木 理*; 岡 壽崇   ; 長濱 裕幸*

Tanaka, Kiriha*; Muto, Jun*; Takahashi, Miki*; Jayawickrama, E.*; Sasaki, Osamu*; Oka, Toshitaka; Nagahama, Hiroyuki*

断層が最後に動いた年代を直接推定する方法として、電子スピン共鳴(ESR)法による断層年代測定法を開発している。この方法では、地震間期に自然放射線によって生成した欠陥にトラップされた電子に由来するESRシグナルが、断層すべりによって消滅(ゼロ化)されることを利用しているが、不完全なゼロ化は年代の過大評価の原因となるため、詳細な条件やメカニズムの解明が必要である。我々は高速摩擦実験を行い、さまざまな深さでの地震性断層スリップによる信号ゼロ化の可能性を検討した。その結果、断層の不均質性に由来する地震性断層すべりにともなう結晶粒破壊と摩擦加熱が複雑なゼロ化機構をもたらすと推察された。

A fault dating using electron spin resonance (ESR) is a developing direct method to estimate the age of the last fault movement. This method hypothesizes that natural radiation-induced ESR intensity, which is proportional to the concentration of charges trapped in defects accumulated in the interseismic period, is completely reset due to fracture, stress, and frictional heating by a seismic fault slip. The incomplete zeroing can result in age overestimation, hence, the understanding of its detailed conditions and mechanism is required. We have performed high-velocity friction experiments under various normal stresses to investigate the possibility for the signal zeroing by seismic fault slips at various depths. We infer that the degrees of grain fracture and frictional heating associated with the seismic fault slip originating from fault heterogeneity yield the complicated zeroing mechanism of the E center.