矢部 康男

断層運動により発生する摩擦熱や地熱による影響が小さいため，高温になるとは考えにくい地殻浅所での断層運動を想定したESR信号強度のゼロセットに関する研究

岩塩をガウジとして用いた摩擦実験により，脆性―塑性遷移域における破壊伝播特性を解明する．

高感度・高精度のＡＥ観測で，被害地震の震源断層を事前にとらえる．断層極近傍の高感度歪観測で較 正することで，採掘進行に伴う応力変化の数値予測精度を向上する．非弾性変形や前駆すべりの開始をＡＥ活動や歪の変化で検知する．以上を現行の鉱山地震発生予測ルーチン処理に統合する．断層直近での動的応力計測により，強震動の生成機構を解明する．ＡＥの余震観測で正確に描写された本震破壊域にもとづき，より正確に応力再配分を推定し，後続地震の予測精度を高める．

南アフリカ金鉱山のひとつのタウトナ鉱山では，2007年から2年程度の間に，深度3100m付近において，大規模な採掘が予定されている．この採掘の予定地域近くには過去にM2級の地震が発生した断層(バンク断層)が存在する．2007年からの採掘により，バンク断層周辺の応力が高まるので，バンク断層が再活動し，活発な地震活動が発生すると期待されている．バンク断層周辺には，いくつかの坑道が整備されていて，断層から数十ｍまで近づくことができる．本計画では，これらのトンネルから掘削をして，断層から数ｍ以内に歪計を埋設し，地震発生に先行する応力蓄積過程と，地震発生後の応力再配分過程を断層直近で現場測定することを試みる．

自然地震は，断層長にして数桁にわたる範囲でGutenberg-Richterの関係が成り立つなど，極めて自己相似性の顕著な破壊現象である．地震活動が顕著な自己相似性を示す背景には，地震発生を支配する物理法則そのものに自己相似性があるためであると考えられている．しかし，自然地震がどのような状況(断層の幾何学や載荷条件)で発生するのかはよくわかっていない．一方，発生状況を制御可能で，発生過程を詳細に観察できる室内実験のAEも自然地震と類似した自己相似性を示すが，それが自然地震の自己相似性と同一のものであるかは不明である．色々な意味(発生状況や観測可能性)で，両者の中間的な性質をもつ南ア金鉱山で発生する鉱山地震の自己相似性を明らかにできれば，室内実験の知見と自然地震の観測事実を結びつけることができる．これにより，自然地震の発生過程を支配する物理法則を明らかにする糸口がつかめるであろう．

地震破壊を至近距離でとらえることができる鉱山の特徴を活かすため、観測周波数帯域を従来の2kHzから、一気に170kHzまでのばし、期待される地震の最大サイズ(200 m)から、実験室における微小破壊活動（アコースティックエミッション、以下AE）に比する1 cmサイズの破壊までを同一条件で捉えて、地震のスケーリングの物理を解明する。孤立したイベントとして起こる微小破壊の活動パターンを調べ、自然地震、岩石破壊実験と比較するとともに、比較的大きな地震破壊の様子を高周波数までの情報を使って観察することで、地震破壊の階層構造を明らかにする。