研究者詳細

顔写真

スエヨシ　カズマサ
末吉　和公
Kazumasa Sueyoshi
所属
大学院環境科学研究科　先進社会環境学専攻　資源戦略学講座（環境調和システム学分野）
職名
助教
学位

  • 博士（理学）（広島大学）

  • 修士（理学）（広島大学）

e-Rad 研究者番号
20965107

経歴 5

  • 2023年1月 ～ 継続中
    東北大学　大学院環境科学研究科 先進社会環境学専攻　任期付助教

  • 2022年4月 ～ 2022年12月
    京都大学　大学院理学研究科 附属地球熱学研究施設　研究員（時間雇用教職員）

  • 2020年4月 ～ 2022年3月
    産業技術総合研究所地質調査総合センター　地圏資源環境研究部門地圏メカニクス研究グループ　第七号契約職員（リサーチアシスタント）

  • 2019年9月 ～ 2022年3月
    産業技術総合研究所地質調査総合センター　地圏資源環境研究部門地圏メカニクス研究グループ　技術研究員

  • 2019年9月 ～ 2020年1月
    産業技術総合研究所地質調査総合センター　地圏資源環境研究部門地圏メカニクス研究グループ　第七号契約職員（リサーチアシスタント）

学歴 2

  • 広島大学　大学院理学研究科　地球惑星システム学専攻

    2017年4月 ～ 2022年3月

  • 広島大学　理学部　地球惑星システム学科

    2013年4月 ～ 2017年3月

研究キーワード 3

  • アコースティックエミッション（AE）

  • 流体移動

  • 岩石力学

研究分野 1

  • 自然科学一般 / 固体地球科学 / 実験岩石力学

受賞 1

  1. Outstanding Student Presentation Award

    2021年2月　American Geophysical Union

論文 10

  1. Shear Slip Induced by CO2 and Water Injection into Volcanic Rocks Under Geothermal Environment

    Kazumasa Sueyoshi, Eko Pramudyo, Koki Miyazaki, Kiyotoshi Sakaguchi, Sho Ogata, Kazumi Osato, Takuya Teraoka, Noriaki Watanabe

    Rock Mechanics and Rock Engineering　2026年7月10日

    出版者・発行元： Springer Science and Business Media LLC

    DOI： 10.1007/s00603-026-05657-y 　

    ISSN：0723-2632

    eISSN：1434-453X

  2. CO2 reactive fracturing creates stress-resistant permeability by coupling fracture generation and chemical roughening

    Luis Salalá, Eko Pramudyo, Kevin Ryano, Kazumasa Sueyoshi, Ryota Tamura, Jiajie Wang, Kiyotoshi Sakaguchi, Sho Ogata, Kazumi Osato, Takuya Teraoka, Noriaki Watanabe

    Communications Earth & Environment　2026年7月2日

    出版者・発行元： Springer Science and Business Media LLC

    DOI： 10.1038/s43247-026-03768-6 　

    eISSN：2662-4435

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    Abstract Permeability enhancement in subsurface reservoirs is commonly achieved by hydraulic or CO 2 -based fracturing, yet the resulting benefits are often short-lived because fracture apertures progressively close as effective stress increases. This limitation constrains the long-term performance of geothermal, carbon storage, and other subsurface energy systems. Here, we introduce CO 2 reactive fracturing, a coupled hydraulic–chemical stimulation strategy that creates stress-resistant flow paths by integrating CO 2 -driven fracture initiation with localized chemical roughening of fracture surfaces. Using true-triaxial stress experiments on porous andesitic tuff, we show that viscosity-controlled water-assisted CO 2 fracturing alone predominantly generates tensile, mated fractures with limited aperture stability. In contrast, introducing a shear-thinning reactive assisting fluid composed of a chelating agent and a minor fluoride source confines flow to fractures and induces localized dissolution of aluminosilicate and Fe-bearing minerals. This process increases fracture-surface roughness while suppressing reactive-fluid infiltration into the surrounding matrix, thereby enhancing aperture retention and sustaining permeability under elevated effective stress. Our results establish a general mechanism by which fracture generation and chemically induced roughening act synergistically to produce durable permeability, with broad implications for subsurface energy production and carbon storage applications.

  3. Experimental investigation on occurrence condition of multidirectional fracturing using shear-thickening fluid

    Kota Tokutake, Yusuke Mukuhira, Kazumasa Sueyoshi, Ryu Wada, Masaoki Uno, Atsushi Okamoto, Noriaki Watanabe

    2026年

    DOI： 10.2139/ssrn.6427228 　

  4. Creating multidirectional fractures through particle jamming 査読有り

    Yusuke Mukuhira, Ryota Goto, Noriaki Watanabe, Kazumasa Sueyoshi, Kohei Takuma, Rongchang Zhang, Tongfei Tian, Vladimir Sokolovski, Makoto Naoi, Yuko Arai, Takaaki Tomai, Masaoki Uno, Takatoshi Ito

    International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences　188　106051-106051　2025年4月

    出版者・発行元： Elsevier BV

    DOI： 10.1016/j.ijrmms.2025.106051 　

    ISSN：1365-1609

  5. Vulnerability of Mechanical Properties of Rocks Generated by Rapid Decompression Fracturing Under Hydrothermal Conditions

    Kazumasa Sueyoshi, Satoshi Aoshima, Kenta Takagi, Katsuya Mizuno, Nobuo Hirano, Noriyoshi Tsuchiya

    Rock Mechanics and Rock Engineering　2025年3月21日

    出版者・発行元： Springer Science and Business Media LLC

    DOI： 10.1007/s00603-025-04468-x 　

    ISSN：0723-2632

    eISSN：1434-453X

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    Abstract The buildup and release of fluid pressure within faults play an important role in the changes in tectonic stress and fault strength during the interseismic period. In particular, the extremely rapid decrease in fluid pressure associated with dilational jog formation due to fault slip is termed flash vaporization and has been recognized as a driver of mineralization. Although rapid hydrothermal decompression associated with the phase change of fluids can cause cracking within the rock in the vicinity of the fault, the effect of cracks induced by rapid hydrothermal decompression on the microstructure and physical properties of rock remains unclear. In this study, laboratory experiments were conducted to investigate rapid decompression under high-temperature and high-pressure conditions. The experiments were performed at a temperature of 180–610 ℃ and a pressure of 3.6–50.6 MPa on granitic rocks. The rock samples and distilled water were sealed in the chamber, and the chamber was heated to create a hydrothermal environment. After heating, rapid hydrothermal decompression was achieved by opening a valve connected to the interior of the chamber. The porosity of the granite samples increased by rapid hydrothermal decompression and was significantly greater than that of samples subjected to natural cooling. The microstructural observations based on X-ray computed tomography images showed that fractures occurred on surfaces in contact with water, indicating clear heterogeneity in fracture distribution. In addition, the shear modulus decreased significantly upon hydrothermal decompression. These results indicated that localized areas with high crack densities and low shear moduli on the fault plane can be created by seismic slip.

  6. Characteristics and effectiveness of water-assisted CO2 fracturing for creating geothermal reservoirs in volcanic rocks

    Eko Pramudyo, Kohei Takuma, Yuto Watanabe, Kiyotoshi Sakaguchi, Yutaro Maeda, Sho Ogata, Kazumasa Sueyoshi, Jiajie Wang, Kazumi Osato, Amane Terai, Noriaki Watanabe

    Geoenergy Science and Engineering　213280-213280　2024年9月

    出版者・発行元： Elsevier BV

    DOI： 10.1016/j.geoen.2024.213280 　

    ISSN：2949-8910

  7. Permeability enhancement by CO2 injection and chelating agent stimulation for creating geothermal reservoirs in granite

    Eko Pramudyo, Luis Salalá, Ryota Goto, Jiajie Wang, Kazumasa Sueyoshi, Lena Muhl, Kiyotoshi Sakaguchi, Noriaki Watanabe

    Geoenergy Science and Engineering　2024年3月

    DOI： 10.1016/j.geoen.2023.212586 　

  8. Identification of fracturing behavior in thermally cracked granite using the frequency spectral characteristics of acoustic emission

    Kazumasa SUEYOSHI, Manami KITAMURA, Xinglin LEI, Ikuo KATAYAMA

    Journal of Mineralogical and Petrological Sciences　2023年4月

    出版者・発行元： Japan Association of Mineralogical Sciences

    DOI： 10.2465/jmps.221014 　

    ISSN：1345-6296

    eISSN：1349-3825

  9. Permeability evolution in fine-grained Aji granite during triaxial compression experiments

    Kazumasa Sueyoshi, Ikuo Katayama, Kazuki Sawayama

    Geophysical Prospecting　2022年8月26日

    DOI： 10.1002/essoar.10512243.2 　

  10. Experimental Measurement of the Transport Flow Path Aperture in Thermally Cracked Granite and the Relationship between Pore Structure and Permeability

    Kazumasa Sueyoshi, Tadashi Yokoyama, Ikuo Katayama

    Geofluids　2020　1-10　2020年11月7日

    出版者・発行元： Hindawi Limited

    DOI： 10.1155/2020/8818293 　

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講演・口頭発表等 13

  1. CO2 and water injection-induced shear-slip of fracture in volcanic rock under geothermal environment

    Kazumasa Sueyoshi, Eko Pramudyo, Koki Miyazaki, Kiyotoshi Sakaguchi, Sho Ogata, Kazumi Osato, Amane Terai, Noriaki Watanabe

    American Geophysical Union 2025　2024年12月13日

  2. Water-assisted CO2 fracturing for creating geothermal reservoirs in volcanic rocks

    Yuto Watanabe, Eko Pramudyo, Kiyotoshi Sakaguchi, Yutaro Maeda, Sho Ogata, Kazumasa Sueyoshi, Jiajie Wang, Kazumi Osato, Amane Terai, Noriaki Watanabe

    American Geophysical Union 2025　2024年12月13日

  3. 火山岩人工き裂における超臨界CO₂の移動特性がせん断すべりへ及ぼす影響

    宮崎 公希, 末吉 和公, 坂口 清敏, Eko Pramudyo, 渡邉 則昭, 大里 和己, 寺井 周

    令和6年度日本地熱学会学術講演会　2024年11月26日

  4. Characteristics of CO2 injection-induced shearing of fractures in volcanic rocks

    Kazumasa Sueyoshi, Eko Pramudyo, Koki Miyazaki, Kiyotoshi Sakaguchi, Sho Ogata, Kazumi Osato, Amane Terai, Noriaki Watanabe

    The 4th International Conference on Coupled Processes in Fractured Geological Media: Observation, Modeling and Application　2024年11月13日

  5. Slip characteristics of fault damaged by rapid decompression under hydrothermal conditions

    Asumi Matsumiya, Kazumasa Sueyoshi, Eko Pramudyo, Nobuo Hirano, Noriyoshi Tsuchiya

    Japan Geoscience Union Meeting 2024　2024年5月28日

  6. Transport properties of fluid at rock fractures generated by rapid decompression under hydrothermal conditions

    末吉和公, 水野克哉, 平野伸夫, 土屋範芳

    2023年5月21日

  7. Experimental investigation on fault reactivation by water injection and the relationship between slip characteristics and injection rate

    Kazumasa Sueyoshi, Manami Kitamura, Xinglin Lei, Ikuo Katayama

    Japan Geoscience Union　2022年5月23日

  8. Frequency characteristics of acoustic emission in the fracture process of thermally cracked granite

    Kazumasa Sueyoshi, Manami Kitamura, Xinglin Lei, Ikuo Katayama

    Japan Geoscience Union　2021年6月5日

  9. Frequency characteristics of acoustic emission in thermally cracked granite

    Kazumasa Sueyoshi, Manami Kitamura, Xinglin Lei, Ikuo Katayama

    American Geophysical Union　2020年12月16日

  10. Experimental results of b-value for AE events of thermally cracked granite during triaxial compression test

    Kazumasa Sueyoshi, Xinglin Lei, Manami Kitamura, Ikuo Katayama

    American Geophysical Union　2019年12月12日

  11. サーマルクラックを含む花崗岩の輸送間隙径の測定と浸透率との関係性

    末吉 和公, 横山 正, 片山 郁夫

    日本地球惑星科学連合大会　2019年5月30日

  12. Experimental study on relationship between permeability and transport pore radius of sandstones

    Kazumasa Sueyoshi, Tadashi Yokoyama, Ikuo Katayama

    American Geophysical Union Fall Meeting　2018年12月12日

  13. 庵治花崗岩の三軸圧縮試験における浸透率のリアルタイム測定

    末吉 和公, 片山 郁夫

    日本地球惑星科学連合大会　2017年5月23日

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共同研究・競争的資金等の研究課題 2

  1. 地殻応力の支配からの解放：多方向水圧破砕法の開発と破壊様式の確立

    椋平 祐輔, 末吉 和公, 渡邉 則昭

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research

    研究種目：Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

    研究機関：Tohoku University

    2023年4月1日 ～ 2028年3月31日

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    1 室内岩石実験による多方位水圧破砕き裂造成の再現 造成した水圧破砕き裂の析出等による一時的な透水性低下を可能にする水圧破砕作動流体を調査する。本目的には，先行実験でも使用したせん断増粘流体の使用が最も適していると判断した。これは，ずり速度に応じて粘度が劇的に変化する。つまり流体が，粘性流体から，準個体へと変化する。種々の研究課題がクリアされた際には，より低コストであったり，ナチュラルアナログな機能性流体の使用も検討する。 一軸圧縮条件下で，せん断増粘流体を用いた水圧破砕実験を行い，多方位水圧破砕き裂が造成できるかを検証する。同条件下の様々な軸圧で水圧破砕実験を行い，軸圧が弱く，それによる摩擦が低い状況，つまり造成したき裂が開口やすい状況では多方向水圧破砕が生じないことがわかった。担当している学生と共に，実験方法に習熟してきており，今後様々な応力条件での実験がスムーズにいく事が予想される。 2 数値シミュレーションによる多方位水圧破砕き裂造成メカニズムの検証 個別要素法(DEM)をベースとした，流体からの析出・流路の閉塞が模擬可能なシミュレータを開発する。水圧破砕の挙動評価に実績があるDEMソフトウェアをベースにする。本年度は，まず，せん断増粘流体の効果を既存のDEMコードの流体力学計算部分に粘度変化の計算を，モデル化を行った上で組み込んだ。この効果により，流速の変化に応じた粘度変化を実現する事が確認できた。担当している学生はDEMの習熟も進んでおり，今後DEMを用いたメカニズムの解明に進む。

  2. 最大主応力方向に対する断層角度が誘発地震リスクに与える影響の解明

    末吉 和公

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research

    研究種目：Grant-in-Aid for Early-Career Scientists

    研究機関：Tohoku University

    2024年4月1日 ～ 2027年3月31日