Effects of earthquakes and faulting on the deep geological environment based on case studies in Japan

地震・断層活動が地質環境に与える影響

石丸 恒存 ; 丹羽 正和   ; 黒澤 英樹; 楮原 京子

Ishimaru, Tsuneari; Niwa, Masakazu; Kurosawa, Hideki; Kagohara, Kyoko

高レベル放射性廃棄物の地層処分の安全性確保にあたっては、変動帯に位置する我が国では、地震・断層活動が地質環境に与える影響を評価することが重要となる。地震・断層活動が地質環境に与える影響のうち、断層活動に伴う岩盤変位は、直接的な岩石の破壊のみならず周辺岩盤に透水性の高い破砕帯を形成するため、水理学的な影響を及ぼす可能性がある。本研究においては、我が国の代表的な横ずれ断層である跡津川断層帯を対象とした事例研究を行い、活断層に沿った破砕帯の分布頻度は、断層から500m離れると減少することがわかった。また、活断層沿いで行った断層水素ガス測定の結果からは、水素ガスの放出量と破砕帯の内部構造との関連性が見いだされ、断層水素ガスを利用した調査手法は破砕帯内の流体移行経路の把握に役立つという見通しを得た。

Plate-boundary and intraplate earthquakes occur relative to convergent plate margins in the Japanese Islands. For site selection and design of HLW repositories in Japan, an assessment of the effects of earthquakes and faulting on the deep geological environment is absolutely essential. As a results, it has been determined that consideration of seismic shaking and frictional heating may be unnecessary if repositories are located away from active faults. On the other hand, fracturing along faults could result in the development of fracture zones, which could consequently increase permeability. The number of fracture zone decreases significantly at about 500 m away from the fault, based on the case study of the Atotsugawa Fault System. Therefore, understanding changes in character and spatial distribution of fracture zones through studying the history of fault development is important for long-term changes of regional groundwater flow.