• 検索結果がありません。

Stress Effect on Thermoluminescence Intensities of Quartz Grains  ―For the Establishment of a Fault Dating Method―

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2021

シェア "Stress Effect on Thermoluminescence Intensities of Quartz Grains  ―For the Establishment of a Fault Dating Method―"

Copied!
9
0
0

読み込み中.... (全文を見る)

全文

(1)

奈良教育大学学術リポジトリNEAR

Stress Effect on Thermoluminescence

Intensities of Quartz Grains  ―For the Establishment of a Fault Dating Method―

著者 HIRAGA Shozo, MORIMOTO Akira, SHIMAMOTO Toshihiko

journal or

publication title

奈良教育大学紀要. 自然科学

volume 51

number 2

page range 17‑24

year 2002‑10

URL http://hdl.handle.net/10105/388

(2)

1.Introduction

  In  order  to  reduce  earthquake  disasters  due  to 

fault movement, it is essential to assess the potential of  earthquake  occurrence  and  to  obtain  the  exact  information on the recurrence period and the age of the 

Stress Effect on Thermoluminescence Intensities of Quartz Grains

― For the Establishment of a Fault Dating Method ―

HIRAGA Shozo, MORIMOTO Akira* and SHIMAMOTO Toshihiko**

(Department of Earth Sciences, Nara University of Education, Nara 630-8528, Japan) (Received April 30, 2002)

Abstract

  We  have  investigated  the  process  of  recovery  of  radiation  damages  at  the  time  of  fault  movement,  an  elementary  process  attributed  to  stress,  and  examined  the  change  of  thermoluminescence  (TL)  intensities  of  quartz  grains  with  diameters  of  1-45  or  45-125   μ m,  sheared under a slip rate of 100  μ m/s.

  The  following  results  were  obtained  as  a  result  of  the  experiments.   (1)  TL  intensities  increase once with increasing stress, at larger rates for smaller grains.  (2) With further increase  in stress, the TL intensities peak then revert back to decrease, also at a larger rate for smaller  grains.  However, this reversion to original TL intensities occurs at higher stress for fine-grained  samples.   (3) Complete zeroing of TL intensities is not confirmed even at normal stress at  〜60  MPa, regardless of grain size.

  These  observations  have  been  interpreted  as  follows.   (1)  The  increase  of  TL  intensities  with increasing stress is due to the so-called radiation damage increment induced by generation  of detached electrons at the time of new surface formation caused by shear fracture.   (2) The  decrease of TL intensities is due to the recovery of damages at the stress where no substantial  shear fracture occurs.  (3) If a grain-surface phenomenon is responsible for both the increase and  the decrease of TL intensities, then the effect is expected to be greater for finer grains, because  the surface areas of samples with equal mass are inversely proportional to the radii.

  The  stress  effect  may  not  be  the  only  factor  contributing  to  the  complete  recovery  of  radiation  damages  at  the  time  of  fault  movement.   The  possibility  remains  that  a  complete  recovery  may  be  brought  about  by  a  rise  in  temperature  due  to  frictional  heating.   If  the  temperature rise were uniform throughout a crush zone, the effect should be independent of  grain  size,  and  the  complete  zeroing  of  TL  intensities  should  depend  only  on  the  degree  of  temperature  rise  during  fault  movement.   This  is  a  subject  for  future  studies,  to  establish  a  detection method of complete zeroing using the most appropriate TL method for evaluating the  thermal hysteresis of samples.

Key Words :  stress effect, shear fracture, TL fault dating

  

*  Completed the postgraduate course of Nara University of Education.

** Department of Geology & Mineralogy, Division of Earth & Planetary Sciences, Kyoto University, Kyoto 606-8502, Japan.

Bull. Nara Univ. Educ., Vol. 51, No.2(Nat.),2002

(3)

last activity, and for this reason, many trench surveys  have been conducted extensively in recent years.  The  age of the last fault movement is the most important for  evaluating the danger level of an active fault.  However,  it is only estimated indirectly based on the displacement  or relation of strata and rock bodies.   Direct dating of  intrafault  materials  resulting  from  fault  activity,  if  possible,  would  be  an  invaluable  tool  for  precise  determination of the age of the last fault activity.

  Ikeya  et  al .  (1982)  attempted  an  electron  spin  resonance (ESR) dating on quartz grains from intrafault  materials  of  the  Atotsugawa  Fault.   It  was  suggested  that  ESR  signal  intensities  were  zeroed  by  stress  or  heat  at  the  time  of  fault  movement,  and  it  was  concluded  that  dating  of  the  last  fault  activity  is  possible  using  ESR  method.   Many  studies  of  ESR  dating  have  been  vigorously  attempted  on  various  faults  (e.g.,  Ohmura et  al .,  1981;  Tanaka  et  al .,  1981,  1984;  Moriyama et  al .,  1984;  Fukuchi  et  al .,1985,  1986; 

Buhay  et  al .,  1988;  Fukuchi,  1988,  1989;  Lee  and  Schwarcz, 1994, 1996).  In later studies, the thermolumi- nescence  (TL)  method  has  also  been  applied  to  some  faults  (e.g.,  Nishimura  and  Horinouchi,  1989;  Lin,  1989; 

Hiraga  and  Nagatomo,  1995;  Morimoto  and  Hiraga,  1997),  based  on  the  same  principle  that  detects  the  extent of radiation damage. 

  However,  there  has  been  no  age  obtained  as  a  result  of  dating  by  the  ESR  and  TL  methods  guaranteed  to  be  the  last  age  of  fault  activity.   The  reason  for  this  is  that  a  methodology  has  yet  to  be  established  for  confirming  the  complete  zeroing  of  signal intensities at the time of the last faulting.

  On the other hand, studies using the ESR method  have  attempted  to  clarify  the  conditions  of  complete  zeroing experimentally (e.g., Miki and Ikeya, 1981, 1982; 

Tanaka  and  Shidahara,  1985;  Ariyama,  1985;  Lee  and  Schwarcz, 1993) with a different approach compared to  measuring  signal  intensities  of  natural  intrafault  materials.   In  contrast,  the  conditions  of  complete  zeroing have not been experimentally investigated for  the TL method.  The details of the zeroing mechanism  of TL signals at the time of fault activity are not clear,  and  so  it  is  necessary  to  investigate  each  elementary  process  conceivable.   In  the  present  study  based  on  shear experiments concerning the elementary pro- cesses attributable to stress, we have investigated the  change of TL intensities for quartz with various degree  of shear.

2.Experiments

2.1.Sample preparation

  The  quartz  samples  used  for  shear  experiment  were  separated  from  St.  Peter  Sand,  also  known  as  Ottawa  Sand,  derived  from  the  Cambrian  St.  Peter  Sandstone.  The sand consists of rounded quartz grains  with minimal impurities.

  Two  factors,  procurement  of  samples  and  comminution  due  to  shear  fracture,  were  considered,  and we collected grains of 150-250 μ m by dry sieving.  

Impurities  were  removed  by  isodynamic  separation  and  handpicking.   The  samples  were  cleaned  in  an  ultrasonic bath with acetone and distilled water for 10  min each, and then dried at 40℃, avoiding exposure.

2.2.Shear experiments

  The shear experiments were performed using the  high-temperature biaxial testing machine (MARUI Co.,  Ltd.)  installed  at  Kyoto  University.   Fig.1  is  a  photograph of the whole equipment and the scheme of  the sample assembly.

  In the experiment, 1.6 g of quartz grains, cleaned  by the above method, were placed between 3 blocks of  gabbro as a 0.3 mm-thick shear in the biaxial machine  (Fig. 1).  Loads of 2, 4, 6, 8, and 10 tons were applied to  the  three-block  sample  assembly  for  30  min  to  create  compact quartz layers, before setting the specimens in  the biaxial machine.  Experiment runs were performed  on  the  specimens  at  normal  forces  equivalent  to  the  above loads, and under a slip rate of 100  μ m/s, until the  total  displacement  reached the  limit  of  20  mm.   The  slip  rate  was  selected  with  consideration  to  avoid  the  effect  of  frictional  heating  so  that  the  factors  to  be  considered  in  this  experiment  should  only  be  elementary  processes  attributable  to  stress  in  paleodose zeroing. 

  Normal  stress  of  about  20-60  MPa  was  calculated  from  the  normal  force  divided  by  the  sample  area  measured after each run.

  Furthermore,  the  equipment  was  blacked  out  throughout  the  runs,  to  avoid  exposure  as  much  as  possible.  The exposure was less than 15 lx of red light,  and  this  condition  was  satisfied  throughout  the  whole  procedures  from  the  shear  experiments  to  pretreat- ment for TL measurements.

  Hereafter,  the  recovered  samples  are  called  HIRAGA Shozo, MORIMOTO Akira and SHIMAMOTO Toshihiko

18

(4)

samples A, B, C, D and E, in ascending order of normal  forces.

2.3.TL measurements

  The recovered samples were sieved into fractions  of >125  μ m, 45-125  μ m, and <45   μ m.   The second and  third  fractions,  which  are  definitely  affected  by  shear  fracture, were named the coarse and the fine samples,  respectively.   The  ratios  (in  percent)  of  recovered  masses  of  coarse  and  fine  samples  were  40:50  for  sample A, 35:55% for sample B and 20:75% for samples  C, D and E.

2.3.1. Coarse samples

  The coarse samples were cleaned in an ultrasonic  bath with acetone and distilled water for 10 min each,  dried at 40℃, and used for TL measurements with the  quartz inclusion method (Ichikawa, 1965,1967; Fleming,  1970).

  The  measurements  were  performed  in  an  atmosphere  of  nitrogen  using  a  TL  2000A  &  2080  analyzer  (Harshaw  Co.,  Ltd.).   An  optical  filter  of  transmitting  350-570  nm  lights  was  used,  and  the  aliquots of 18 mg sample were heated from 50℃ to

470℃ at heating rate of 10℃/s.

2.3.2.Fine samples

  The fine grains of 1-45 μ m were used for the TL  measurements,  because  there  were  only  a  small  amount of grains of 1-8 μ m, which are normally used  for in the fine-grain technique (Zimmerman, 1971).  The  sample  preparation  procedure  for  TL  measurements  was as follows:

(1) Samples  were  cleaned  in  an  ultrasonic  bath  with  distilled  water  for  10  min.  The  supernatant  was  discarded after letting the sample stand for 24 hours.

 The samples were dried at 40℃ until slightly damp.

(2) The above samples were suspended in acetone for  10  min  in  an  ultrasonic  bath,  and  left  to  stand  in  acetone 6-cm deep for 20 min. The supernatant was  discarded and the sample dried at 40℃.

(3) The samples obtained in step (2) were suspended  in a small amount of acetone, and the suspension was  dropped into acetone 2.5-cm deep to achieve a sample  mass of 0.8 mg per aluminum disc of 5 × 5 × 0.5 mm,  and the sample was dried at 40℃.

  The conditions of measurements were the same as  for the coarse samples except for the sample mass per  Fig. 1 A:Photograph of the high-temperature biaxial testing 

machine.

Fig.  1  B:Schematic diagram showing the sample assembly  (modified from Kawamoto, 1996).

(5)

TL glow curve.

3.Results

  Fig. 2 shows the TL glow curves for each sample,  on the average of 4-6 measurements with background  subtracted.   For  the  coarse  samples,  TL  intensities  decrease  monotonously  with  increasing  normal  force  (sample A to E).  But the most noticeable feature of this  figure  is  that  the  TL  intensity  of  the  natural  sample  falls  within  the  range  of  intensities  for  samples  A-E.   

For the fine samples, TL intensities of the samples B, C  and  D  are  higher  than  that  of  the  sample  A  with  the  lowest  normal  force  applied,  though  TL  intensities  decrease  monotonously  with  increasing  normal  force  (sample B to E).

  The  TL  glow  curve  shown  by  the  broken  line  is  the reference line representing the fine natural sample,  obtained by converting the data for coarse grains of 125 -150 μ m based on sample mass.   This conversion was  performed  because  fine  samples  unaffected  by  shear  fracture could not be obtained.  The noticeable feature  of this figure is that TL intensities of all samples A-E  are higher than that of the reference data.

  Fig.3  shows  the  relationship  between  normal  stress and TL intensities integrated over the full width  at half maximum.   TL intensities increase once at low  normal stress then revert back to decrease in both the  coarse and fine samples.   It can be seen that both the 

increase  and  decrease  rates  are  larger  for  the  fine  samples,  and  that  complete  zeroing  of  TL  intensities  was  not  achieved  at  normal  stress  of  〜60  MPa  regardless  of  grain  size.   Furthermore,  it  can  be  seen  from  the  plot  that  the  reversion  to  original  TL  intensities  occurs  at  higher  stress  for  fine-grained  samples.

4.Discussions

4.1.Increase of TL intensity by shear fracture   TL  intensities  increase  once  with  increasing  normal stress for both coarse and fine samples (Fig. 3). 

 Generally,  the  transparency  of  fine  samples  is  significantly lower than that of coarse samples so that  the  TL  signals  for  an  equal  sample  mass  is  less  detectable,  and  so  the  TL  intensity  presented  as  reference  data  for  the  fine  natural  sample  may  have  been overestimated, as it was calculated from the data  for  coarse  natural  sample (Fig.  2,  3).   Therefore,  the  level is considered to be adequate, being slightly lower  than the level shown by the broken line in Fig. 3.  If so,  the  results  correspond  better  to  the  result  obtained  from coarse samples.

  It  has  been  reported  in  past  studies  that  ESR  intensities decrease with increasing compressive stress  (Miki and Ikeya, 1981, 1982), differential stress (Tanaka  and Shidahara, 1985), normal stress (Ariyama, 1985) and  HIRAGA Shozo, MORIMOTO Akira and SHIMAMOTO Toshihiko

20

Fig. 2  TL glow curves of quartz from the St. Peter Sand.  The left-hand figure is for coarse samples of 45-125μ m, and the right-hand  figure for fine samples of 1-45μ m.  Curves A, B, C, D, and E are for samples that have experienced shear fracture at normal  forces of 2, 4, 6, 8, and 10 tons, respectively.  The broken curve  nat. is the reference curve calculated from the data for coarse  grains of 125-150μ m based on sample mass.  Each glow curve is the average of 4-6 measurements corrected for background.

(6)

shear strain (Lee and Schwarcz, 1993).   Additionally, it  was  found  in  the  present  experiment  that  TL  intensities increase once with increasing normal stress. 

 This  implies  that  normal  stress  in  shear  experiments  has the effect of not only decreasing but also increasing  TL intensities.   The following mechanism is examined  which explains both of these effects.

  The  decrease  of  signal  intensities  may  be  caused  by  strain  energy  liberated  at  the  end  of  shear  experiments  that  recover  radiation  damages.   Strain  energy  per  unit  volume  has  the  same  dimension  as  stress.  The energy corresponding to the stress drop or  stress at time of shear experiments is used to recover  the  radiation  damages.   This  line  of  thinking  can  explain  the  well-known  phenomenon  of  decreasing  radiation  damages,  which  exist  originally,  with  increasing  stress,  which  in  turn  decreases  the  signal  intensities.

  The  increase  in  signal  intensities  once  with  increasing  normal  stress  found  in  the  present  experiment  can  be  explained  if  new  surface  creation  occurs in sample grains that suffer from shear fracture.  

Such surface creation will no doubt generate released  electrons,  which  are  indistinguishable  from  those  generated  by  radiation  exposure.   Therefore,  surface  creation accompanying shear fracture will increase the  quantity  of  the  so-called  radiation  damage,  and  consequently produce increased signal intensities.  This 

increase  in  signal  intensity  should  be  proportional  to  the  newly  created  surface  area.   Therefore,  samples  more  comminuted  with  progressing  shear  fracture  should display a larger increase.  The observation from  Fig. 3 supports this view.

  Furthermore,  Lee  and  Schwarcz  (1993)  have  investigated  the  grain-size  dependency  of  ESR  intensities at various shear strains.  Though they noted  an  increase  in  intensity  with  decreasing  grain  size  to  values  exceeding  even  that  of  the  unsheared  sample,  they  did  not  present  any  detailed  discussion  on  the  matter.   Their  results  agree  well  with  the  present  observations  according  to  the  above  discussion,  since  both  the  ESR  and  TL  methods  detect  the  quantity  of  the so-called radiation damage.

4.2.Relation between stress and signal intensity   The  liberated  strain  energy  both  decreases  and  increases  the  quantity  of  damage,  depending  on  the  degree  of  stress  or  comminution.   Note  that  shear  stress, which is an important parameter at the time of  shear fracture, is calculated as normal stress multiplied  by  the  friction  coefficient.   If  the  general  friction  coefficient  of  0.85  is  adopted  (Byerlee,  1978),  both  stresses are on the same order.

  At a stress lower than the threshold value, sample  grains  do  not  suffer  from  shear  fracture.   Therefore,  there should be no increase in the quantity of the so Fig. 3  TL intensity vs. normal stress for quartz from the St. Peter Sand.  The left-hand figure is for coarse samples of 45-125μ m, and 

the right-hand figure for fine samples of 1-45μ m.  Normal stress is the estimate of normal force divided by the sample area  measured after shear experiment.   TL intensity is the integrated value over the full width at half maximum.   The broken  horizontal line shows the level of the coarse  nat.  sample for reference.

(7)

-called  radiation  damage  due  to  the  new  surface  creation, and consequently, neither should there be an  increase  in  signal  intensity.   Therefore,  only  the  decrease  in  signal  intensity  with  increasing  stress  is  evident.

  When  shear  fractures  start  to  occur  at  a  stress  higher  than  the  threshold  value,  an  increase  in  signal  intensity  is  expected  as  mentioned  in  the  previous  paragraph.   But  this  increase  does  not  continue  endlessly,  since  the  shear  fracturing  becomes  more  difficult  as  the  sample  is  comminuted  with  increasing  stress.   This  view  is  supported  by  the  fact  that  the  percentage recovery of fine grains is the same at 75% 

for  samples  C,  D  and  E.   Furthermore,  although  the  signal intensity actually observable is the one with the  decrease  due  to  stress  increase  subtracted,  it  seems  that most of the liberated strain energy contributes to  the  increase  in  signal  intensity  while  shear  fracture  continues.

  It  must  be  considered  that  signal  intensity  will  revert back to a decreasing trend with further increase  in stress, when the comminution due to shear fracture  has  substantially  reached  a  peak.   Although  the  complete  zeroing  of  signal  intensity  has  not  been  achieved  in  the  present  study,  it  is  expected  to  be  achieved  at  higher  stress.   Furthermore,  the  rate  of  signal intensity decrease at higher stress is larger for  fine  samples.   This  may  correspond  to  the  reports  of 

finer sample showing lower signal intensities (e.g., Miki  and  Ikeya,  1981;  Buhay et al ., 1988).   The recovery of  damages is considered to be a surface phenomenon of  grains  (Hiraga  and  Nagatomo,  1995;  Toyoda  and  Schwarcz,  1996)  since  the  surface  area  of  the  equal  mass sample is inversely proportional to grain size.

  On the basis of the above discussions, a schematic  relationship  between  stress  and  signal  intensity  is  summarized in Fig. 4.  In the figure, σB  or σ T represent  the stress at which substantial shear fracture begins or  terminates,  respectively,  and  σ Z  represents  the  stress  at  which  the  complete  zeroing  is  achieved.   The  characters IN and IMAX represent the signal intensities  of the natural sample or the expected maximum value  of TL intensity during shear fracture.  The subscripts C  and  F  indicate  coarse  or  fine  samples,  respectively.   

The σ T for fine sample is larger than for coarse sample  because  of  progressive  comminution  with  increasing  stress.

4.3.Zeroing of signal intensity during fault activity   The  actual  stress  during  fault  activity  is,  for  example, 〜10  MPa  for  the  1968  Saitama  earthquake  (Abe,  1975)  and  10-20  MPa  for  the  1995  Hyogo-ken  Nanbu  earthquake  (Kikuchi,  1995).   In  spite  of  the  maximum  stress  being  around  60  MPa  for  normal  stress,  and  51  MPa  for  shear  stress  in  the  present  experiments, there is no remarkable decrease in signal  intensities.   The  decrease  is  around  15%  for  coarse  samples and 10% at most for fine samples.  If the signal  intensity of fine natural sample had been overestimated  as mentioned previously, the signal intensity of sheared  sample  should  increase  rather  than  decrease.   This  implies that there is contribution from the increase in  signal  intensity  with  comminution.   Judging  from  the  present  results,  it  is  concluded  that  complete  zeroing  cannot be achieved by a single exertion of stress during  usual fault activities.

  For  a  fault  with  repeated  activities  and  also  for  which  more  extensive  comminution  cannot  be  expected,  signal  intensities  decrease  only  during  a  subsequent activity, with a rate larger for fine sample  than  for  coarse  ones,  as  mentioned  in  the  previous  section.  However, the signal intensity increased by the  previous  comminution  is  also  larger  for  fine  samples.   

Therefore, it can no longer be assumed that the signal  intensity expected immediately before the last activity  is the same regardless of grain size (Fig. 4), and that the  HIRAGA Shozo, MORIMOTO Akira and SHIMAMOTO Toshihiko

22

Fig.  4   Schematic  diagram  showing  the  relationship  between  stress  σ  and  signal  intensity  I .    σ B,   σ T,  and  σ 

 indicate the stress at which shear fracture is initiated,  

of  substantial  termination,  and  of  complete  zeroing,  respectively.   IN  indicates  the  signal  intensity  of  the  natural  sample,  and IMAX  for  the  expected  maximum  value  of  TL  intensity  during  shear  fracture.   The  suffixes  C  and  F  represent  coarse  and  fine  samples,  respectively.

(8)

signal intensity after the last activity is smaller for fine  samples than for coarse ones.

  Furthermore, even if the same paleodose or age is  estimated  regardless  of  grain  size,  there  is  the  possibility that it does not represent the age of the last  fault activity.

  If so, is it, in principle, impossible to date the last  fault  activity  based  on  detection  of  the  quantity  of  radiation damage?  Not necessarily.  It has been pointed  out that the factor contributing to decreasing the signal  intensity  is  not  only  the  stress  effect  but  also  the  thermal effect during fault activity (Ikeya et al ., 1982).  

If the temperature rise due to frictional heating during  fault activity is regarded as being uniform throughout  the whole crush zone, the effect should be independent  of grain size.  Therefore, the complete zeroing of signal  intensity due to fault activity is dependent only on the  degree of temperature rise at the time of activity.  The  feasibility of fault dating still rests on establishing the  detection  method  of  complete  zeroing,  using  TL  method  which  is  the  most  suitable  for  evaluating  the  thermal hysteresis of samples.

Acknowledgments

  The authors would like to thank Dr. E. Kawamoto,  postdoctoral  researcher  of  the  Japan  Society  for  the  promotion  of  science,  for  many  helpful  suggestions  during the course of our shear experiments, using the  high-temperature  biaxial  testing  machine  installed  at  Kyoto University.

References

Abe,  K.,  1975,  Static  and  dynamic  fault  parameters  of  the  Saitama  earthquake  of  July  1,  1968.   Tectonophys .,  27,  pp.223−238.

Ariyama,  T.,  1985,  Conditions  of  resetting  the  ESR  clock  during faulting.  In  ESR Dating and Dosimetry (Ikeya, M. 

and Miki, T., Eds.), IONICS, Tokyo, pp.249−256.

Buhay, W. M., Schwarcz, H. P. and Grun, R., 1988, ESR dating of  fault  gouge:  the  effect  of  grain  size.  Quat .  Sci .  Rev ., 7,  pp.515−522.

Byerlee,  J.  D.,  1978,  Friction  of  rocks.   Pure  Appl .  Geophys .,  116, pp.615−626.

Fleming, S. J., 1970, Thermoluminescent dating: refinement of  the quartz inclusion method.  Archaeometry , 12, pp.133−

145.

Fukuchi,  T.,  1988,  Applicability  of  ESR  dating  using  multiple  centres to fault movement ― the case of the Itoigawa -Shizuoka Tectonic Line,  a major fault in Japan.  Quat .

  Sci . Rev ., 7, pp.509−514.

Fukuchi,  T.,  1989,  Theoretical  study  on  frictional  heat  by  faulting using ESR.  Appl . Radiat . Isot ., 40, pp.1181−1193.

Fukuchi,  T.,  Imai,  N.  and  Shimokawa,  K.,  1985,  Dating  of  the  fault  movement  by  various ESR  signals  in  quartz  ―  cases  of  the  faults  in  the  South  Fossa  Magna,  Japan. In  ESR Dating and Dosimetry (Ikeya, M. and Miki, T., Eds.),  IONICS, Tokyo, pp.211−217.

Fukuchi, T., Imai, N. and Shimokawa, K., 1986, ESR dating of  fault  movement  using  various  defect  centres  in  quartz: 

the  case  in  the  western  South  Fossa  Magna,  Japan.   

Earth Planet . Sci . Lett ., 78, pp.121−128.

Hiraga, S. and Nagatomo, T., 1995, How to confirm "complete  zeroing"  in  TL  dating  of  fault  movement  ―  case  of  the  Higashiura  Fault,  Awaji  island  in  Japan  ― .   Bull .  Nara  Univ . Educ ., 44(2), pp.17−25.

Ichikawa, Y., 1965, Dating of ancient ceramics by thermolumi- nescence.  Bull .  Inst .  Chem .  Res .,  Kyoto  Univ .,  43, pp.1−6.

Ichikawa, Y., 1967, Dating of ancient ceramics by thermolumi- nescence  Ⅱ .   Bull .  Inst .  Chem .  Res .,  Kyoto  Univ ., 45,  pp.63−68.

Ikeya, M., Miki, T. and Tanaka, K., 1982, Dating of a fault by  electron spin resonance on intrafault materials.   Science ,  215, pp.1392−1393.

Kawamoto,  E.,  1996,  The  first  experimental  determination  of  the  strength  profile  of  the lithosphere:  preliminary  results using halite shear zones.   Jour . Geol . Soc . Japan ,  120(3), pp.249−257.

Kikuchi, M., 1995, Source mechanism inferred from teleseismic  body  waves.   Chikyu  Monthly ,  Ex .,  13,  pp.47−53  (in  Japanese).

Lee, H. K. and Schwarcz, H. P., 1993, An experimental study of  shear-induced  zeroing  of  ESR  signals  in  quartz.   Appl .  Radiat . Isot ., 44, pp.191−195.

Lee,  H.  K.  and  Schwarcz,  H.  P.,  1994,  Criteria  for  complete  zeroing of ESR signals during faulting of the San Gabriel  fault zone, southern California.  Tectonophys ., 235, pp.317

−337.

Lee, H. K. and Schwarcz, H. P., 1996, Electron spin resonance  plateau dating of periodicity of activity on the San Gabriel  fault zone, southern California.  GSA Bull ., 108(6), pp.735−

746.

Lin, A., 1989, ESR and TL datings of active faults in the Iida  area of the southern Ina valley. Active Fault Res ., 7, pp.49

−62 (in Japanese).

Miki, T. and Ikeya, M., 1981, ESR dating of fault ― its physical  basis ―.  Earth Monthly , 3, pp.500−504 (in Japanese).

Miki, T. and Ikeya, M., 1982, Physical basis of fault dating with  ESR.  Naturwissenschaften , 69, pp.390−391.

Morimoto, A. and Hiraga, S., 1997, TL dating of active fault ―  all fine grains do not always give the younger TL age ― .   Bull . Nara  Univ . Educ ., 46(2), pp.17−25 (in Japanese with  English abstract).

Moriyama,  A.,  Ikeya,  M.  and  Matsuda,  T.,  1984,  ESR  ages  of  active faults at Mikawa area.  Earth Monthly , 6, pp.258−

262 (in Japanese).

Nishimura,  S.  and  Horinouchi,  T.,  1989,  Thermoluminescence  ages of some quartz in fault gouges.   Jour . Phys . Earth ,  37, pp.313−323.

..

(9)

Ohmura, K., Sakuramoto, Y., Toyokura, I., Tsuji, Y., Yamato, T. 

and Ikeya, M., 1981, A trial of determining the age of fault  movement by electron spin resonance ― the Rokko Fault 

―.  Earth Monthly , 3,  pp.510−516 (in Japanese).

Tanaka, K., Kanaori, Y., Miyakoshi, K., Ikeya, M. and Miki, T.,  1981,  A  trial  of  dating  of  fault  movement  of  the  Atotsugawa  Fault  by  electron  spin  resonance.   Earth  Monthly , 3, pp.505−509 (in Japanese).

Tanaka,  K.,  Kanaori,  Y.  and  Miyakoshi,  K.,  1984,  A  trial  of  dating  of   fault  movement  of  the  Atotsugawa  Fault  by  electron  spin  resonance  (the  second).  Earth  Monthly , 6, 

pp.253−257 (in Japanese).

Tanaka, K. and Shidahara, T., 1985, Fracturing, crushing and  grinding effects on ESR signal of quartz.   In  ESR Dating  and  Dosimetry  (Ikeya,  M.  and  Miki,  T.,  Eds.),  IONICS,  Tokyo, pp.239−247.

Toyoda S. and Schwarcz, H. P., 1996, The spatial distribution of  ESR  signals  in  fault  gouge  revealed  by  abrading  technique.  Appl . Radiat . Isot ., 47, pp.1409−1413.

Zimmerman,  D.  W.,  1971,  Thermoluminescent  dating  using  fine grains from pottery.  Archaeometry , 13, pp.29−52.

HIRAGA Shozo, MORIMOTO Akira and SHIMAMOTO Toshihiko 24

Fig.  4   Schematic  diagram  showing  the  relationship  between  stress  σ  and  signal  intensity  I .    σ B ,   σ T ,  and  σ  Z 

参照

関連したドキュメント

Let X be a smooth projective variety defined over an algebraically closed field k of positive characteristic.. By our assumption the image of f contains

It is suggested by our method that most of the quadratic algebras for all St¨ ackel equivalence classes of 3D second order quantum superintegrable systems on conformally flat

Keywords: continuous time random walk, Brownian motion, collision time, skew Young tableaux, tandem queue.. AMS 2000 Subject Classification: Primary:

Answering a question of de la Harpe and Bridson in the Kourovka Notebook, we build the explicit embeddings of the additive group of rational numbers Q in a finitely generated group

Then it follows immediately from a suitable version of “Hensel’s Lemma” [cf., e.g., the argument of [4], Lemma 2.1] that S may be obtained, as the notation suggests, as the m A

In our previous paper [Ban1], we explicitly calculated the p-adic polylogarithm sheaf on the projective line minus three points, and calculated its specializa- tions to the d-th

To derive a weak formulation of (1.1)–(1.8), we first assume that the functions v, p, θ and c are a classical solution of our problem. 33]) and substitute the Neumann boundary

Our method of proof can also be used to recover the rational homotopy of L K(2) S 0 as well as the chromatic splitting conjecture at primes p &gt; 3 [16]; we only need to use the