報告書番号

U00053

タイトル（和文）

岩の電気・磁気現象のメカニズムの調査と岩盤工学への利用法の検討

タイトル（英文）

Electric and magnetic phenomena of rock and their utility in rock engineering

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

岩の破壊に際する電気・磁気的現象が、地震予知などの観点から注目されて広く研究されつつある。また、高温超電導材料による高精度で簡易な磁気センサーが実用化されつつある。従来、利用されていないこのような電気･磁気現象についての理解が進めば、地震予知だけでなく掘削施工管理などの新しい利用も考えられる。最近の検討事例などから岩の電気・磁気的現象について次のような特徴が明らかになった。電気発生のメカニズムには、圧電、界面動電、の現象がいずれも計測可能なレベルで寄与しており、その他に破壊による荷電粒子の放射現象も考えられる。これらの現象は、石英鉱物を含むものではその配向性、含まないものでは含水率が影響する。破壊前兆の電気現象が室内～地殻レベルで観察され、前兆時間に寸法効果が見られる。また、コアは掘削前の自然残留磁気を保持しておりコア定方位に利用できる。

概要 （英文）

The electric and magnetic phenomena of rock under failure are increasingly investigated being considered as a possible precursor of earthquake and rock failure. On the other hand, high temperature superconducting materials are beginning to be used for actual applications such as magnetic field sensor. The understanding of such phenomena so far unused will not only enable us to predict earthquakes but also bring some benefits to social engineering fields. A survey has revealed about the characteristics of the phenomena of rocks that; the mechanisms of electric charge generation include the piezoelectric effect and electrokinetic phenomenon. Also, the phenomenon of charged particle emission under fracture may contribute to the electric charge generation of rock. When quartz minerals are contained in a rock, their disposition is one of the major affecting factors. When quartz is not contained, water content affects much. Precursory signals of electromagnetic field are observed from laboratory scale to earthquake scale. The time from the precursory signal to the main fracture seems to be governed by a scale effect. Also, a utility of the remanent magnetization of rock for core orientating has been proposed.

報告者

キーワード