JpGU-AGU Joint Meeting 2017

講演情報

[JJ] 口頭発表

セッション記号 M (領域外・複数領域) » M-IS ジョイント

[M-IS22] [JJ] 地球掘削科学

2017年5月24日(水) 15:30 〜 17:00 国際会議室 (国際会議場 2F)

コンビーナ:山田 泰広(海洋研究開発機構 海洋掘削科学研究開発センター)、道林 克禎(静岡大学理学部地球科学科)、池原 実(高知大学海洋コア総合研究センター)、菅沼 悠介(国立極地研究所)、座長:山田 泰広(海洋研究開発機構 海洋掘削科学研究開発センター)、座長:菅沼 悠介(国立極地研究所)

15:45 〜 16:00

[MIS22-02] ICDP 大深度南アフリカ金鉱山におけるM2.0-5.5地震発生場掘削計画(DSeis)ー掘削の開始

*小笠原 宏1,2矢部 康男3,1伊藤 高敏3van Aswegen Gerrie4Grobbelaar Michelle5Durrheim Raymond6,1Zeigler Martin7Boettcher Margaret8Onstott Tullis9Craill Christo5石田 亮壮2小笠原 宏幸2Manzi Musa6加藤 春實10船戸 明雄11Mngadi Siyanda6,1安富 達就12掘内 茂木13Milev Alex14,1Moyer Pamela8Ellsworth William15阿部 周平3大久保 慎人1,16今西 和俊1,17Ward Tony18,1Birch Denver5Wechsler Neta19Liebenberg Bennie20Berset Nicolas7Hunt John5Bucibo Sifiso5Morema Sylvester18Dight Phil21Kieft Tom22James Mori12Gupta Harsh23Janssen Christoph24Shapiro Serge25椋平 祐輔26Wiemer Stefan7Philipp Joachim28Plenkers Katrin28直井 誠12,1森谷 祐一3,1小村 健太朗29Somala Surendra27坂口 清敏3Harris Rachel24,9Cason Errol30van Heerden Esta30 (1.JST-JICA 地球規模課題対応国際科学技術協力 (2009-2015)、2.立命館大学、3.東北大学、4.鉱山地震研究所(株), 南アフリカ (SA)、5.地質調査所, SA、6.ウィットワータースランド大学, SA、7.スイス連邦工科大学,スイス、8.ニューハンプシャー大学, USA、9.プリンストン大学, USA、10.(株)3D地科学研究所、11.(公財)深田地質研究所、12.京都大学、13.(株)ホームサイスモメータ、14.科学産業研究所, SA、15.スタンフォード大,USA、16.高知大学、17.産総研、18.サイスモジェン(有), SA、19.テルアビブ大学,イスラエル、20.アングロゴールド・アシャンティ,SA、21.西オーストラリア大学、22.ニュー・メキシコ工科大学,USA、23.インド地球物理学研究所、24.GFZ, ドイツ、25.ベルリン自由大学,ドイツ、26.マサチューセッツ工科大学, USA、27.インド工科大学、28.GMuG, ドイツ、29.防災科技研、30.自由州大学, SA)

キーワード:国際陸上科学掘削、地震発生場、大深度南アフリカ金鉱山

The International Continental Scientific Drilling Program (ICDP) approved our proposal to drill into and around seismogenic zones where critically-stressed faults initiated ruptures at depth. The drilling targets include four ruptures equivalent to M2.0, 2.8, 3.5, and 5.5 earthquakes that dynamically and quasi-statically evolved in 2.9 Ga hard rock in the Witwatersrand basin, South Africa. A major advantage of our proposed project is the large quantity of high-quality data recorded by existing dense seismic arrays, both on surface and near-field underground, in three deep gold mines. Additionally, the great depths (1.0 to 3.3 km from surface) at which drilling starts reduces costs significantly and allows a larger number of holes to be drilled with the available budget. Flexibility in the drilling direction will also allow us to minimize damage to the borehole or the drilled cores. With ICDP funds, we will conduct full-core drilling of 16 holes at ranges of 50 to 750 m to recover both solid and fractured material in and around the seismogenic zones. This will be followed by core and borehole logging. Additional in-hole monitoring of rock deformation, ground motion, hydrology and geomicrobiology will be supported by co-mingled funds. We will also determine the 3D stress tensor near the collars of the holes using an overcoring technique that has been optimized for the highly-stressed ground and the working conditions found in deep South African mines. The measurement of the differential stress is based on the assumption that anisotropic variation in the diameter of the recovered core is caused by elastic expansion after drilling.

The M5.5 earthquake that took place near Orkney, South Africa on 5 August 2014 offers a special opportunity to compare models of the spatio-temporal evolution of both the main rupture and the aftershock activity determined by the inversion of ground motion measurements with direct observations.

Drilling will commence in early 2017.