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臼井 嘉哉*; 上嶋 誠*; 長谷 英彰*; 市原 寛*; 相澤 広記*; 小山 崇夫*; 坂中 伸也*; 小河 勉*; 山谷 祐介*; 西谷 忠師*; et al.
Journal of Geophysical Research; Solid Earth, 129(5), p.e2023JB028522_1 - e2023JB028522_22, 2024/05
被引用回数：2 パーセンタイル：69.68(Geochemistry & Geophysics)将来の地層処分システムに重大な影響を及ぼす可能性がある地震・火山活動の潜在的なリスクを適切に評価するためには、その背景にあるプレートの沈み込みやそれに起因する流体及びマグマの生成・移動等に関する理解が必要である。本研究では、広帯域電磁探査により、東北日本弧背弧側のひずみ集中域における比抵抗構造を推定した。その結果、ひずみ集中域では二種類の異なるひずみ集中機構が共存していることが示唆された。浅い低比抵抗層と地殻下部の低比抵抗体は、それぞれ低弾性率領域と低粘性領域として機能すると考えられ、ひずみ集中の原因となっていると考えられる。また、下部地殻の低比抵抗体の端部と大地震の震源との間に空間的な相関関係が見られることから、下部地殻のせん断帯は、脆い上部地殻の断層に応力負荷を引き起こし、その結果、大地震を発生させた可能性を示唆する。さらに、地殻下部から第四紀の火山に至る低比抵抗体も認められ、火山への流体供給経路を示唆していると考えられる。
Abeykoon, S.*; Howard, C.*; Dominijanni, S.*; Eberhard, L.*; Kurnosov, A.*; Frost, D. J.*; Boffa Ballaran, T.*; 寺崎 英紀*; 坂巻 竜也*; 鈴木 昭夫*; et al.
Journal of Geophysical Research; Solid Earth, 128(9), p.e2023JB026710_1 - e2023JB026710_17, 2023/09
被引用回数：2 パーセンタイル：32.37(Geochemistry & Geophysics)少量の硫化鉄鉱物は、地球のマントルから産出するほとんどの岩石や、天然のダイヤモンドに内包物として含まれている。水素は高温高圧下で硫化鉄鉱物に溶解している可能性があるが、地表の温度と圧力では失われている。本研究では、高温高圧下における硫化鉄中の重水素量を、11.4GPa, 1300Kまでの条件でJ-PARCのPLANETでの6軸型マルチアンビルプレスを用いたその場観察中性子回折実験により決定した。硫化鉄水素化物中の全重水素含有量は高温高圧下で増加することが明らかになった。この結果を用いて、大陸深部のリソスフェアマントル中の硫化鉄鉱物の水素含有量を見積もったところ、1700-2700ppmの範囲にあることがわかった。これはバルクマントル中の約2-3ppmの水素に相当する。
中嶋 徹; 河上 哲生*; 岩野 英樹*; 檀原 徹*; 酒井 治孝*
Journal of Geophysical Research; Solid Earth, 127(5), p.e2021JB023630_1 - e2021JB023630_33, 2022/05
被引用回数：3 パーセンタイル：30.02(Geochemistry & Geophysics)大陸衝突帯における結晶質岩ナップの削剥過程を明らかにするために、東ネパールヒマラヤに分布する高ヒマラヤ変成岩ナップとレッサーヒマラヤナップに熱年代学的手法を適用した。
臼井 洋一*; 山崎 俊嗣*; 岡 壽崇; 熊谷 祐穂*
Journal of Geophysical Research; Solid Earth, 124(11), p.10672 - 10686, 2019/11
被引用回数：6 パーセンタイル：27.80(Geochemistry & Geophysics)北西太平洋で採取した長さ12mの遠洋性粘土のピストンコアを調べたところ、帯磁率異方性が異なる領域があることがわかった。遠洋性粘土の岩石磁気測定および強磁性共鳴分光測定を行ったところ、遠洋性粘土中には生物由来の磁鉄鉱が分布しており、これが原因で帯磁率異方性が異なっていると推察された。
末岡 茂; 池田 安隆*; 狩野 謙一*; 堤 浩之*; 田上 高広*; Kohn, B. P.*; 長谷部 徳子*; 田村 明弘*; 荒井 章司*; 柴田 健二*
Journal of Geophysical Research; Solid Earth, 122(8), p.6787 - 6810, 2017/08
複数の熱年代学的手法とthermo-kinematicモデリングを用いて赤石山脈の削剥史を検討した。熱年代は東に向かって系統的に若返り、赤石山脈北部は東縁に分布する糸魚川-静岡構造線の活動によって隆起した可能性が示唆された。Thermo-kinematicモデリングによって詳細な検討を加えた結果、糸魚川-静岡構造線の変位速度が5-10mm/yr、傾斜が27-45度、デコルマ深度が20-25kmのとき、熱年代測定結果と既存の地形・地球物理データを矛盾なく説明できることが確認できた。隆起速度と削剥速度は約4mm/yrと推定された。一方、赤石山脈南部は、先行研究による少数の熱年代データは北部と異なる値を示しているほか、地形・地質構造等の違いを考慮すると、北部とは別の時期・メカニズムによって隆起している可能性がある。
末岡 茂; 島田 耕史; 石丸 恒存; 丹羽 正和; 安江 健一; 梅田 浩司*; 檀原 徹*; 岩野 英樹*
Journal of Geophysical Research; Solid Earth, 122(3), p.1848 - 1859, 2017/03
もんじゅ敷地内の破砕帯のうち、高温環境下で生じる黒雲母の塑性変形を伴うものについて、アパタイトフィッション・トラック(AFT)解析により、変形年代の制約を試みた。AFT年代は50-17Maを示し、最新活動面沿いでは相対的に若い年代が得られた。また全体としては、約19Maに貫入した玄武岩からの距離に応じて若返る傾向が見られた。FT長解析や、熱拡散シミュレーション等を合わせた検討に基づくと、破砕帯周辺が黒雲母の塑性変形温度に達したのは、68-50Maの花崗岩貫入後の急冷時と約19Maの玄武岩貫入時であり、破砕帯沿いの変形はこれらの時期に生じた可能性が高い。
石井 英一
Journal of Geophysical Research; Solid Earth, 121(1), p.70 - 91, 2016/01
被引用回数：29 パーセンタイル：70.73(Geochemistry & Geophysics)断層のダメージゾーンにおける肉眼スケールの破壊様式(引張性/せん断性)は断層の水理特性に影響を与える。ダメージゾーンにおける破壊は断層沿いの応力集中に伴う局所的な差応力の増大あるいは有効垂直応力の低下によって引き起こされるとする想定とグリフィスクーロン理論に基づくと、広域応力場における有効中間応力が岩石の引張強度の2倍以下の場合に引張亀裂が断層から独占的に派生し得ることが示唆される。本研究では人工断層を入れた珪質泥岩供試体を用いて力学試験(非排水三軸試験と一軸試験)を行い、その断層端部に形成されるダメージゾーン亀裂の特徴と供試体に与えた有効中間応力とを比較した。その結果、上記の示唆と整合的な結果が得られた。同珪質泥岩中に発達するダメージゾーン亀裂のボーリングコア観察結果と現在の有効中間応力とを比較すると、同様の結果が得られた。実験室の圧裂引張試験より得られる引張強度は天然の歪速度下における長期的な強度としても用いることが可能であり、多数の引張亀裂を伴うよく連結し合った高透水性断層帯は有効中間応力が引張強度の2倍以下を経験したことのある岩盤領域にのみ発達し得ることが示唆される。
石井 英一
Journal of Geophysical Research; Solid Earth, 120(4), p.2220 - 2241, 2015/04
被引用回数：24 パーセンタイル：24.32(Geochemistry & Geophysics)様々な条件下の6つのサイトデータを用いて、ボーリング孔で検出された断層帯の透水量係数とその母岩部の平均有効応力をその引張強度で除したものが明瞭な負のべき乗関係を示すことを明らかにした。得られた経験則は、地殻浅部に存在しえる透水断層帯沿いの透水量係数の時空間的な予測を可能とするものであり、断層帯の透水性に関連する様々な地球科学的・地球工学的課題に対して一つの有用な指標を提供するものである。
梅田 浩司; 浅森 浩一; 幕内 歩; 小堀 和雄; 濱 友紀*
Journal of Geophysical Research; Solid Earth, 120(4), p.2279 - 2291, 2015/04
被引用回数：8 パーセンタイル：23.37(Geochemistry & Geophysics)2011年東北地方太平洋沖地震の直後から茨城・福島県境の沿岸域を震源とする群発地震の活動が始まり、1年以上経過した現在も継続している。群発地震の震源域の温泉水・地下水を採取し、そこに含まれる溶存ガスの希ガス同位体を測定した。ヘリウム及びネオン同位体組成から太平洋プレートの最上部を構成する堆積物から脱水した流体が震源域の地下に上昇している可能性が示唆される。これらのことから群発地震は、巨大海溝型地震による地殻応力の変化とそれに伴う太平洋プレートからの流体の上昇によって引き起こされたと考えられる。
He/
He ratios and subduction of the Philippine Sea plate beneath southwest Japan梅田 浩司; 草野 友宏; 浅森 浩一; McCrank, G. F.*
Journal of Geophysical Research; Solid Earth, 117(B10), p.B10204_1 - B10204_13, 2012/10
被引用回数：3 パーセンタイル：11.48(Geochemistry & Geophysics)ヘリウムは不活性ガスであることから地殻内の物質との化学反応を生じないほか、大気や地殻に比べてマントルのヘリウム同位体比(He/He比)は著しく大きいことから、マントル物質が地表に放出している地域を検出するためのトレーサーと考えられる。西南日本の地下水や温泉ガス中のヘリウム同位体の924データをコンパイルし、同位体比の分布とフィリピン海プレートの構造やテクトニクスとの関連性を検討した。その結果、ヘリウム同位体比は、プレート運動に伴って地殻変動が活発な地域を定量的に評価するための化学性指標として有効であることが示唆される。
石井 英一; 真田 祐幸; 舟木 泰智; 杉田 裕; 操上 広志
Journal of Geophysical Research; Solid Earth, 116(B09), p.B09206_1 - B09206_15, 2011/10
被引用回数：45 パーセンタイル：73.19(Geochemistry & Geophysics)幌延深地層研究センター周辺に分布する泥岩の脆性度,変形挙動及び移行特性の関係を明らかにするために、BRIという概念を用いて地質学的・岩盤力学的・水理学的データを総合的に解釈した。BRIという概念は、本泥岩のようなシリカ続成により硬化した岩石に対して適用可能である。検討の結果、本泥岩は天然の歪速度及び低温条件下において、BRIがおおむね2以下の場合は延性変形が生じ、おおむね2から8の場合は脆性変形もしくは延性変形が生じ、おおむね8以上の場合は脆性変形が生じることがわかった。ただし、脆性変形領域と延性変形領域の境界付近には准脆性変形領域も存在する。また、BRIがおおむね8以上の場合は、断層が発達すると水理学的には亀裂性媒体として振舞うようになるが、おおむね8以下の場合は、例え断層が発達したとしても水理学的には多孔質媒体として取り扱いができると考えられた。
Martin, A. J.*; 梅田 浩司; Conner, C. B.*; Weller, J. N.*; Zhao, D*; 高橋 正樹*
Journal of Geophysical Research; Solid Earth, 109(B10), p.B10208_1 - B10208_20, 2004/10
被引用回数：60 パーセンタイル：73.16(Geochemistry & Geophysics)将来の火山活動は、過去の地質学的データ(火山の位置、噴火年代等)によって予測が試みられているが、データが不足している地域については予測結果に対する信頼性が十分でない。そのため、地震波速度構造や地温勾配分布等の地球物理学的データを基に、ベイズ法によって将来の火山活動を予測する手法の検討を行った。
King, C.-Y.; 吾妻 瞬一; 五十嵐 丈二; 齊藤 宏; 脇田 宏
Journal of Geophysical Research; Solid Earth, 104(B6), p.13073 - 13082, 1999/00
被引用回数：107 パーセンタイル：86.19(Geochemistry & Geophysics)東濃鉱山周辺の400m範囲内の16観測井において、地震と地下水挙動の関係の解明を目的に、地下水位や多深度における間隙水圧の連続観測を実施している。97年3月16日の愛知県東部の地震などの周辺や遠隔地の地震に対し、上層の堆積層や基盤である土岐花崗岩を対象とした観測点において25例ものコサイスミックな水位低下を観測した。この変動は、地震に伴う地殻歪の変動から計算される変化より大きく、かつ様々な地震に対して全て水位低下を示すことから、地殻歪によるものではなく、当観測領域の構造敏感性によるものと考えられる。更に花崗岩領域の観測点では、地震後約1週間から1ヶ月にわたるポストサイスミックな水位・水圧の上昇を示す場合があった。これらを説明する構造敏感性の原因として、当地域を東西に貫く月吉断層の、コサイスミックな地震動に伴う微小割れ目の形成による透水係数の増加と、ポストサイスミックな応力の緩和及び地下
