根据断层带的碎裂作用估算过去的能量

发布时间：2024-07-24 16:20:12 栏目：精选知识

导读 2017 年，在前往以美丽的剑形辉锑矿晶体而闻名的市之川矿场(爱媛县)进行实地研究时，土屋则吉发现了意想不到的东西。虽然大多数人都会被闪

2017 年，在前往以美丽的剑形辉锑矿晶体而闻名的市之川矿场(爱媛县)进行实地研究时，土屋则吉发现了意想不到的东西。虽然大多数人都会被闪闪发光的晶体所吸引，但吸引他注意的却是一束名为角砾岩的沉积岩。



“我一直在想着角砾岩”，土屋(八户工业大学环境学研究生院教授)解释说，“我们多次访问过该矿场，发现角砾岩记录了的痕迹，为估算过去的能量提供了宝贵的证据。”

就像树木的年轮数量可以告诉我们它的年龄一样，角砾岩等岩石的特征可以告诉我们一个地区的历史。一之川角砾岩的独特之处在于它们可以保留沿中间构造线 (MTL) 发生的频繁活动的记录。MTL 是一条断层线，延伸约 1000 公里，横跨日本西南部。这使得该地区形成的角砾岩特别受到研究人员的关注。

在这项研究中，土屋及其团队在现场和实验室中评估了碎裂的岩石，方法是从收集的岩石中提取切片(薄到可以让光线穿透的薄片)在显微镜下观察。通过对岩石从微观到宏观的角变形和粉末质地进行统计和分形分析，成功估算了过去所耗散的能量。

研究发现，解释自然发生的岩石裂缝分布所需的表面能比在实验室中进行的岩石单次撞击裂缝实验所需的表面能大得多(大约大 100 倍)。

为了计算的能量和性质，评估了许多因素。例如，对角砾岩的仔细观察揭示了 CaMg(CO 3 ) 2等碳酸盐的形成。由于断裂的母岩不含任何碳酸盐，因此推断这种矿物一定是在角砾岩形成后形成的。他们得出结论，并非只发生一次，而是反复发生，这导致细小的颗粒被压碎成更细的颗粒。他们的研究结果表明，一之川角砾岩是由 10-100 次形成的，矩震级(能量指数)估计为 5.8-8.3 Mw。

进一步分析显示，角砾岩具有非常独特的碎裂(或粉碎)模式。“以前用于解释历史的模型使用不同的理论，主要基于水力压裂。然而，我们采用了多学科方法，因此我们的分析可用于提出一个考虑更多因素的新模型，”Tsuchiya 补充道。

这项研究是由日本国家技术研究所和八户大学合作开展的，可能会重新定义我们对该地区同震能量预算的理解。

该研究结果于 2024 年 5 月 27 日发表在《科学报告》上。