ベントナイトの長期挙動のナチュラル・アナログに関する調査報告書,成果概要報告書 (S62年度版)

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高野 仁*; 有川 眞伸*; 坂本 浩*

not registered; Arikawa, Masanobu*; Sakamoto, Hiroshi*

高レベル放射性核廃棄物の地層処分システムにおいて、緩衝材として利用が検討されているベントナイトの長期にわたる変質挙動を把握するために文献調査を行い、さまざまな熱的、化学的環境下でのベントナイトの変質性状を抽出した。また、国内の主要なべントナイト鉱床について、イライト変質に関するナチュラルアナログ研究を実施するために必要な地質資料を収集し、研究対象としての可否を検討した。一般にベントナイトは続成作用や熱水変質によりイライト化すると考えられており、またこの他にも、風化環境下でのカオリン鉱物化や海水との反応による海緑石化、熱水変質による緑泥石化等が認められていることが明かとなった。このなかで、特にベントナイトのイライト化については次の様にまとめられる。ベントナイトの変質は、ベントナイトを構成しているモンモリロナイトがイライトとの混合層鉱物を形成する変化であり、これには、主として温度とK/SUP+イオンの存在および時間の3つの要素が係わっている。イライトとの混合層鉱物は、200度C以上の高温では数カ月程度で形成され、100度C前後の温度では数百万年を要するとした研究事列が多い。しかし、温度と変質時間の相互の関係については明確でない。国内のベントナイト鉱床においては、いずれの鉱床もイライト化が認められず、高品位のベントナイトが保存されている。このことは、むしろベントナイトが変質しない条件を考察するためのナチュラルアナログ研究対象となることを示している。今後実施すべき調査の一つとして、熱履歴の明確なフィールドにおけるベントナイトを対象とし、温度と変質時間を明かにするためのナチュラルアナログ研究が揚げられる。

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