火山ガラス及びベントナイトの長期変態挙動に関する調査研究(8)研究内容報告書

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高レベル放射性廃棄物の地層処分に係わるナチュラル・アナログ研究の一環として、火山ガラス及びベントナイトの変質性状に関する調査を実施した。火山ガラスについては、房総半島茂原ガス田に分布する鮮新世から前期更新世の地層に挟在するスコリアの変質に関与した地下水(化石海水)との比較のために、表流水と間隙水の分析を実施した。茂原ガス田の表流水は、地下水とは異なり、循環性の良い天水起源の水であることが判明した。また、地表露頭から得た泥質岩の間隙水の分析からは、既に天水による溶脱を受けたものであることが判明した。ベントナイトについては、山形県鶴岡地域の酸性白土鉱床及び島根県大田市北部地域のベントナイト鉱床について、年代測定による貫入岩からの熱的影響について調査した。また、新潟県西頸城郡のモンモリロナイトを含む堆積岩について、貫入岩による熱変質に関する現地調査及び分析を行った。山形県鶴岡地域では、酸性白土鉱床を胚胎する凝灰岩中に火成岩岩脈が貫入している露頭を確認することができたが、岩脈付近にセリサイト化あるいはセリサイト/モンモリロナイト混合層鉱物化を認めることができなかった。また、岩脈の貫入によるフィッション・トラック年代の若返りも認められなかった。島根県大田市北部地域では、ベントナイト鉱床を胚胎する凝灰岩中に安山岩の岩脈が貫入している露頭を確認することができたが、岩脈付近にセリサイト化あるいはセリサイト/モンモリロナイト混合層鉱物化を認めることができなかった。安山岩岩脈と凝灰岩の年代値を得ることができ、安山岩の年代が5Ma.程度若いことが判明した。しかし、岩脈の貫入によるフイッション・トラック年代の若返りは認められなかった。新潟県西頸城郡では、続成作用起源のモンモリロナイトを含む地層にひん岩が貫入している露頭付近を調査した。変質鉱物の組合せと分布に注目して分帯すると、貫入面に近いものから、I.イライト帯II.イライト/モンモリロナイト混合層鉱物帯III.モンモリロナイト帯の順に配列していることが判明し、ひん岩の貫入による一連の熱変質によるものと判断された。すなわち、1)泥質物の堆積2)埋没続成作用によるモンモリロナイトの形成3)ひん岩の貫入4)熱変質によるイライト帯及びイライト/モンモリロナイト混合層鉱物帯の形成と地質現象が進行したと考えられる。

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