[S12]PM-1

[S12-01] 防災科研地震観測井コアへのコア変形法の適用－原位置地殻応力値推定の試み－

*小村 健太朗¹、林 為人²、伊藤 高敏³、船戸 明雄⁴ (1. 防災科学技術研究所、2. 京都大学大学院工学研究科、3. 東北大学流体科学研究所、4. 深田地質研究所)

地震発生過程やテクトニック変動を理解する上で，重要な物理量である地殻の原位置の絶対応力に関するデータは，陸域においても，地震観測や地殻変動観測データに比べて乏しい状況にある．主要な原位置地殻応力測定手法では，掘削と特殊な孔内計測が必要で，広域にわたる系統的な測定が難しいという要因がある．本研究では，掘削で採取された岩石コアの計測から原位置地殻応力値を推定する方法である｢コア変形法(DCDA法, Diametrical Core Deformation Analysis法)｣を既存の岩石コアに適用して，原位置地殻応力を推定することを試みた．コア変形法は，掘削孔内で特殊な計測をする必要がなく，既存の岩石コアに適用できることから，例として足尾で採取された深部岩石コアに適用することで，原位置地殻応力データの得られることが示された(小村他，2018年地震学会秋季大会S11-03)．コア変形法では，コア周にそった形状を計測するとともに，応力値の推定には岩石の弾性定数が，応力方位の推定には岩石コアの方位つけが必要である．
今回，防災科研の7地点のHi-net観測井で深度が100m～200m（1地点だけ2000m）から採取した硬岩の岩石コアを利用した．無定方位の岩石コアのため，応力方位の推定はできなかった．Funato and Ito (2017, IJRMMS)で設計された装置でコア外周にそった直径を測定した．測定された岩石コアは，採取後，10年以上経過したものではあるが，外周にそって直径がサインカーブ状に変化した．これは，岩石コア断面が応力開放にともない楕円状に弾性変形していることが推測され，コア変形法の適用可能性がみられた．一方で，堆積岩コアのように，明確に層理面がある場合には，層理面に相対した楕円状の断面形状が計測され，岩石コアの性状を考慮する必要があることがわかった．地殻応力値を推定するため，コア岩石の弾性定数は，直接岩石試験によるデータがないため，同じ掘削井で実施されたPS検層による地盤のP波速度，S波速度から，密度を仮定して計算される弾性定数を適用することを試みた．定性的には既存観測井岩石コアにコア変形法を適用して，広域的に原位置地殻応力を推定できる見込みがあることが示された．