Friction of rock is a fundamental process for an earthquake. Knowing how a rock behaves under the in-situ temperature-pressure condition is critically important to understand the seismic activities. I focus on a convergent margin like SW Japan and investigate frictional properties of rocks and minerals (e.g., sediments, serpentinite…) which may control seismic activities there by friction experiments and microstructural analyses.
岩石の摩擦は地震の発生機構を調べる上での基本的なプロセスです。 断層がある原位置での温度圧力条件での岩石の摩擦特性を知ることは地震活動を知る上でとても重要です。 最近では日本の南海トラフを想定して岩石や鉱物の摩擦特性を実験的に調べる研究をしています。
Mineral composition of rock is significantly important for rock deformation properties. As diagenetic processes during subduction/accretion processes vary compositions of rocks, physical properties of rocks and seismogenesis in subduction zones may be influenced by such processes. I am interested in roles of chemical reactions in rock physics and try to understand them through lab experiments and microstructural analyses.
岩石を構成する物質の種類は岩石の力学特性を左右します。 そのため、沈み込み帯における地震の発生プロセスは、岩石が沈み込んでいく間に受ける続成作用に大きく影響されると考えられます。 このような化学的プロセスが岩石の力学特性をどのように変化させるかに興味を持っています。
Mechanisms that control frictional properties of materials are not yet fully understood despite their importance for understanding fault behavior. Especially, sheet-structure minerals, like clay minerals, should be focused because they are often found in natural faults and thought to contribute to large earthquakes. In our papers, we found that the atomic-scale interlayer friction and yield strength control the macroscopic friction coefficient of sheet-structure minerals.
断層運動を知る上で重要な摩擦特性がどのような物理特性に支配されているかは実はあまりよく分かっていません。 そこで、沈み込み帯の地震に重要であるとされる粘土鉱物などの層状の鉱物の摩擦特性の支配プロセスを探るため、層と層の間の原子スケールの摩擦特性の理論的な計算を通して実験室・天然スケールの摩擦特性との関連を調べています。
I combine friction experiments, microstructural analysis, research cruise, field work, and numerical model to understand mechanical behavior of rocks.
岩石の力学的挙動をしるため、摩擦実験・微細構造分析・研究航海・野外調査・数値計算を組み合わせて研究をしています。
Friction experiments 摩擦実験
Hydrothermal ring shear apparatus (Utrecht University, NL) / 回転型高温高圧熱水摩擦試験機 (オランダ・ユトレヒト大学)
High temperature biaxial deformation apparatus (Hiroshima University, JP) / 高温二軸摩擦試験機 (広島大学)
Single direct shear device (MARUM, University of Bremen, DE) / 一面剪断試験機 (ドイツ・ブレーメン大学MARUM)
Pressurized high-velocity rotary shear apparatus (KCC, JAMSTEC, JP) / 流体制御型高速摩擦試験機 (JAMSTEC・高知コア研究所)
Hydrothermal high-velocity rotary shear apparatus (KCC, JAMSTEC, JP) / 熱水低~高速摩擦試験機 (JAMSTEC・高知コア研究所)
Oil-medium high-temperature triaxial apparatus (KCC, JAMSTEC, JP) / 高温油圧三軸試験機 (JAMSTEC・高知コア研究所)
High temperature high pressure gas medium triaxial deformation apparatus (GSJ, AIST, JP) / 高温高圧ガス圧三軸試験機 (産総研)
Microstructural analysis 微細構造分析
Scanning electron microscopy / 走査型電子顕微鏡
Polarized microscopy / 偏光顕微鏡
X-ray diffraction / X線回折
Electron probe microanalysis / 電子線マイクロアナライザー
Energy Dispersive X-ray Spectroscopy / エネルギー分散型X線分析
Research cruise 研究航海
KH-22-3 Hakuho-Maru at Amami and Okinawa area / KH-22-3 白鳳丸 奄美・沖縄近海
YK23-10S Yokosuka/Shinkai at Shionomisaki submarine canyon / YK23-10S よこすか・しんかい 潮岬海底谷
Field work 野外調査
Mugi mélange, Tokushima, JP / 徳島・牟岐メランジュ
Numerical model 数値計算
Python / MATLAB / COMSOL (FEM / 有限要素法)
Completed the course of Computational science alliance, University of Tokyo (Mar. 2020) / 東京大学計算科学アライアンス修了 (Mar. 2020)