18:15 〜 19:30
[SSS30-P25] IODP Expedition 344 コスタリカ沖沈み込み帯ewfwrence siteおよびfrontal prismの堆積物物性
キーワード：IODP, 沈み込み帯, 堆積物物性, 弾性波速度, 間隙圧
沈み込みプレート境界地震発生帯における堆積物の物性変化を明らかにすることは岩石強度の変化や脱水プロセスを理解することに繋がり、地震発生の物質的なメカニズムを理解する上で重要である。本研究の目的は、コスタリカ沖におけるreference site (RFサイト)からfrontal prism (FPサイト)までの海底堆積物の物性を明らかにすることである。これは将来のデコルマを推定し、地震発生帯の物質を決定する基礎的なデータとなる。対象とする試料はIntegrated Ocean Drilling Program (IODP)第344次航海のRFサイト U1381, U1414とFPサイト U1412から得た。本研究では船上データから物性変化を検証し、その結果を踏まえてU1381とU1414の弾性波速度と間隙率を有効圧を変化させて測定した。
物性を測定した試料はU1381とU1414から2個ずつ計4個である。500kHzのトランスデューサーを2個使用し、透過法で波形データを取得した。流体圧を1MPaに維持し、サンプル採取深度における静水圧を仮定した有効圧まで5step、さらにその10倍の有効圧まで5step程度の測定を行った。
実験の結果、測定試料の間隙率はおよそ53－77％に変化し、P波速度はおよそ1.4－1.6km/sであった。この、P波速度と間隙率の関係は、船上データ、実験データともによく一致し、凡世界的な経験則の範囲内であった。また、U1381 UnitII除いて同様の傾向を示すことから、間隙率と有効圧は実験結果を用いて変換可能と言える。この関係を用いて、船上で得られた間隙率を有効圧に変換し、深度から間隙流体圧を推定した。
U1381 Unit Iでは誤差範囲が大きいため流体圧の規制が困難であったが、期待される静水圧の範囲を含む結果を得た。一方、U1414では、Unit Iからしばらくは静水圧が、Unit IIの上部で１０m程度の幅で静水圧以下の流体圧（過圧密状態）が推定され、下位で再び流体圧が静水圧的となった。このギャップがデコルマを将来の規定する可能性がある。加圧密状態が推定される層は、粒子密度が一定で間隙率が急速に減少しており、推定された結果と調和的である。その下位では間隙率が増加するが、同時に粒子密度の減少も見られ、結果として静水圧的となった。異なる物性を持つ可能性があり、今後実験を続けていく必要がある。また、U1412では、プリズム上部がすでに過圧密状態にある結果が得られ、先端付加作用によって脱水が進行している様子が確認できた。
物性を測定した試料はU1381とU1414から2個ずつ計4個である。500kHzのトランスデューサーを2個使用し、透過法で波形データを取得した。流体圧を1MPaに維持し、サンプル採取深度における静水圧を仮定した有効圧まで5step、さらにその10倍の有効圧まで5step程度の測定を行った。
実験の結果、測定試料の間隙率はおよそ53－77％に変化し、P波速度はおよそ1.4－1.6km/sであった。この、P波速度と間隙率の関係は、船上データ、実験データともによく一致し、凡世界的な経験則の範囲内であった。また、U1381 UnitII除いて同様の傾向を示すことから、間隙率と有効圧は実験結果を用いて変換可能と言える。この関係を用いて、船上で得られた間隙率を有効圧に変換し、深度から間隙流体圧を推定した。
U1381 Unit Iでは誤差範囲が大きいため流体圧の規制が困難であったが、期待される静水圧の範囲を含む結果を得た。一方、U1414では、Unit Iからしばらくは静水圧が、Unit IIの上部で１０m程度の幅で静水圧以下の流体圧（過圧密状態）が推定され、下位で再び流体圧が静水圧的となった。このギャップがデコルマを将来の規定する可能性がある。加圧密状態が推定される層は、粒子密度が一定で間隙率が急速に減少しており、推定された結果と調和的である。その下位では間隙率が増加するが、同時に粒子密度の減少も見られ、結果として静水圧的となった。異なる物性を持つ可能性があり、今後実験を続けていく必要がある。また、U1412では、プリズム上部がすでに過圧密状態にある結果が得られ、先端付加作用によって脱水が進行している様子が確認できた。