【地学】東工大など、地震を起こさない断層すべりのメカニズムを解明
1 ：一般人φ ★：
東京工業大学(東工大)などの研究チームは、高エネルギー加速器研究機構(KEK)の放射光科学研究施設
「フォトンファクトリー(PF)」を利用し、地震を起こさずにすべり続けるクリープ断層の要因である鉱物表面が、
吸着水によって潤滑するメカニズムを解明したことを明らかにした。
同成果は東工大大学院理工学研究科の佐久間博特任助教、お茶の水女子大学大学院人間文化創成科学研究科の
近藤敏啓教授、高エネルギー加速器研究機構(KEK)物質構造科学研究所の中尾裕則准教授、東工大学大学院
理工学研究科の河村雄行教授(現 岡山大学)らによるもので、米国化学会誌
「Journal of Physical Chemistry C」(オンライン版)に掲載された。
地球のプレート運動に伴う岩石の破壊や断層すべりは、地震を引き起こす要因となっているが、中には地震を
起こさずにゆっくりとすべり続けている断層「クリープ断層」がある。このような断層すべりの1つの要因として、
粘土鉱物を主とする層状鉱物表面に吸着した水分子による鉱物同士の摩擦低下が考えられており、研究チーム
ではこれまで、火成岩の構成成分であり、断層に含まれる粘土鉱物と類似の構造を持つ白雲母の鉱物表面に
挟まれた塩化ナトリウム(NaCl)水溶液が、厚さ1nm以下まで圧縮されても潤滑性を示すことを実験的に明らかに
していた。しかし、そのメカニズムについては解明されておらず、世界的にも存在が珍しいクリープ断層の
ような鉱物表面の水による潤滑メカニズムの解明には原子スケールでの電子状態の解明が求められていた。
今回研究チームでは、白雲母とNaCl水溶液界面の構造を原子スケールで解明するため、X線CTR(Crystal
Truncation Rods)散乱法と分子動力学(MD)計算を組み合わせて、構造解析を行った。X線CTR散乱法は、界面の
電子密度分布を0.1nm以下の分解能で求めることができるが、同手法のみでは直接原子密度分布を知ることが
できないため、精密な原子間相互作用モデルを用いたMD計算の結果とX線CTR散乱の結果を比較することで、
白雲母/NaCl水溶液界面の原子分布を求めた。
（引用ここまで 全文は引用元をご覧ください）
▽図1 白雲母/NaCl水溶液(0.5 mol/L)界面の電子密度分布。下はMD計算で求めた原子分布のスナップショットを示しており、
電子密度分布と対応する原子種を比較することができる
http://j.mycom.jp/news/2011/08/08/039/images/011l.jpg
▽記事引用元 マイコミジャーナル（2011/08/08）
http://journal.mycom.co.jp/news/2011/08/08/039/index.html
▽東京工業大学プレスリリース
http://wwwold.titech.ac.jp/tokyo-tech-in-the-news/j/archives/2011/08/1108051300.html
▽Journal of Physical Chemistry C
「Structure of Hydrated Sodium Ions and Water Molecules Adsorbed on the Mica/Water Interface 」
http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/jp111936s
「フォトンファクトリー(PF)」を利用し、地震を起こさずにすべり続けるクリープ断層の要因である鉱物表面が、
吸着水によって潤滑するメカニズムを解明したことを明らかにした。
同成果は東工大大学院理工学研究科の佐久間博特任助教、お茶の水女子大学大学院人間文化創成科学研究科の
近藤敏啓教授、高エネルギー加速器研究機構(KEK)物質構造科学研究所の中尾裕則准教授、東工大学大学院
理工学研究科の河村雄行教授(現 岡山大学)らによるもので、米国化学会誌
「Journal of Physical Chemistry C」(オンライン版)に掲載された。
地球のプレート運動に伴う岩石の破壊や断層すべりは、地震を引き起こす要因となっているが、中には地震を
起こさずにゆっくりとすべり続けている断層「クリープ断層」がある。このような断層すべりの1つの要因として、
粘土鉱物を主とする層状鉱物表面に吸着した水分子による鉱物同士の摩擦低下が考えられており、研究チーム
ではこれまで、火成岩の構成成分であり、断層に含まれる粘土鉱物と類似の構造を持つ白雲母の鉱物表面に
挟まれた塩化ナトリウム(NaCl)水溶液が、厚さ1nm以下まで圧縮されても潤滑性を示すことを実験的に明らかに
していた。しかし、そのメカニズムについては解明されておらず、世界的にも存在が珍しいクリープ断層の
ような鉱物表面の水による潤滑メカニズムの解明には原子スケールでの電子状態の解明が求められていた。
今回研究チームでは、白雲母とNaCl水溶液界面の構造を原子スケールで解明するため、X線CTR(Crystal
Truncation Rods)散乱法と分子動力学(MD)計算を組み合わせて、構造解析を行った。X線CTR散乱法は、界面の
電子密度分布を0.1nm以下の分解能で求めることができるが、同手法のみでは直接原子密度分布を知ることが
できないため、精密な原子間相互作用モデルを用いたMD計算の結果とX線CTR散乱の結果を比較することで、
白雲母/NaCl水溶液界面の原子分布を求めた。
（引用ここまで 全文は引用元をご覧ください）
▽図1 白雲母/NaCl水溶液(0.5 mol/L)界面の電子密度分布。下はMD計算で求めた原子分布のスナップショットを示しており、
電子密度分布と対応する原子種を比較することができる
http://j.mycom.jp/news/2011/08/08/039/images/011l.jpg
▽記事引用元 マイコミジャーナル（2011/08/08）
http://journal.mycom.co.jp/news/2011/08/08/039/index.html
▽東京工業大学プレスリリース
http://wwwold.titech.ac.jp/tokyo-tech-in-the-news/j/archives/2011/08/1108051300.html
▽Journal of Physical Chemistry C
「Structure of Hydrated Sodium Ions and Water Molecules Adsorbed on the Mica/Water Interface 」
http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/jp111936s
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2 ：名無しのひみつ：2011/08/10(水) 23:45:01.47 ID:qK5HxBCX
ぬるぬる
4 ：名無しのひみつ：2011/08/10(水) 23:54:46.86 ID:oUUqmI5j
すごいな東工大
5 ：名無しのひみつ：2011/08/11(木) 00:07:44.21 ID:Z+6zdKkK
今これだよな、この状態、ほとんど滑ってるような地殻の変動
6 ：名無しのひみつ：2011/08/11(木) 00:12:50.20 ID:G84glTBR
すっごい滑るよ！
ヌルヌル=秋山？
8 ：名無しのひみつ：2011/08/11(木) 01:09:27.32 ID:pwpH5bd/
菅直人の母校が混ざっているだけで信用できない気がする。
断層すべすべすべ、すべりんちょ。
10 ：名無しのひみつ：2011/08/11(木) 02:22:18.71 ID:fjRh0mZS
>塩化ナトリウム(NaCl)水溶液
海水ってこと？
海水ってこと？
11 ：にょろ〜ん♂：2011/08/11(木) 04:23:08.73 ID:g0cEgXJy
てことは、活断層に海水と粘土を流しこんでやればいいってこと？
× 断層がすべる → 地震
○ 新しい断層ができました → 地震
とか思いつきで言ってみました。
○ 新しい断層ができました → 地震
とか思いつきで言ってみました。
13 ：名無しのひみつ：2011/08/11(木) 04:58:29.25 ID:yl3sy7bA
>>8に先越された。
14 ：名無しのひみつ：2011/08/11(木) 08:26:33.59 ID:P3bOhhdV
東工大とか菅が出た大学なんぞ信用できんわ！
で、１０００年単位、１万年単位とか
調べんと解らんだろ
で、１０００年単位、１万年単位とか
調べんと解らんだろ
15 ：名無しのひみつ：2011/08/11(木) 10:24:52.98 ID:XaAuBXxj
焼き物を作る時に粘土をこねるだろう？
水加減を少しでも大目にすると突如として粘土は
くちゃくちゃのドロドロになるね。
また、おそらく土壌の液状化現象と同様に、振動を加えて
いると塑性が大きく変わったりするんじゃないかな。
水加減を少しでも大目にすると突如として粘土は
くちゃくちゃのドロドロになるね。
また、おそらく土壌の液状化現象と同様に、振動を加えて
いると塑性が大きく変わったりするんじゃないかな。
16 ：名無しのひみつ：2011/08/11(木) 11:22:20.72 ID:Fl+YN0nC
東工大にぎわってるな
地震を起こさない断層より地震を起こす断層を調べる方が大切だろ。
18 ：名無しのひみつ：2011/08/11(木) 13:33:08.31 ID:kNZ71yJZ
ますだおかだの岡田がアップはじめました
駿河トラフに油挿せば良いのか？
関東フラグメントは今、ヌレヌレなのか？
21 ：名無しのひみつ：2011/08/11(木) 16:12:41.01 ID:ruGhKp83
＞米国化学会誌 「Journal of Physical Chemistry C」
しょぼい雑誌やな。
しょぼい雑誌やな。
菅が東工大の評判を著しく下げた事はわかった
24 ：名無しのひみつ：2011/08/13(土) 11:15:14.73 ID:hiJbCq1S
断層面に大量のローションを流し込むことで地震は抑制できる！
これが解明されてどうなる
サイレントアースクエィク。
>>7
言うと思った
言うと思った
28 ：名無しのひみつ：2011/08/15(月) 10:05:55.08 ID:Kb6HgfE8
よろしい。ならばクリーブだ
>>25
同感
同感
30 ：名無しのひみつ：
立川断層帯を震源とする地震の可能性が高い、という情報がありました。
１万年に１回程度の地震なのに、今、起きる可能性が高いという診断が
どうも納得が行かないけど、どういう理由でしょうね？
専門家は東日本大地震の余震と捉えているみたいだ。