Estimation of porosity and permeability as a function of depth in Neogene and Quaternary sedimentary basin at Horonobe, Hokkaido, Japan, based on laboratory tests

室内試験結果を用いた新第三紀及び第四紀堆積岩の浸透率及び間隙率の深度分布の推定; 北海道幌延地域を例として

上原 真一*; 嶋本 利彦*; 操上 広志  ; 新里 忠史  ; 舟木 泰智 ; 大西 有三*

Uehara, Shinichi*; Shimamoto, Toshihiko*; Kurikami, Hiroshi; Niizato, Tadafumi; Funaki, Hironori; Onishi, Yuzo*

我が国に広く分布する堆積岩は、近年、二酸化炭素の地中貯留や高レベル放射性廃棄物の最終処分のような大深度の地下空間利用の対象として注目されている。地下空間利用においては、広域的な水理特性の分布を把握することが重要である。特に、堆積岩の水理特性は応力履歴に依存すると考えられる。本研究では、北海道幌延地域に分布する新第三紀から第四紀にかけての堆積岩について、室内実験で高拘束圧下におけるガス浸透率及び間隙率を測定し、その結果を用いて透水係数及び間隙率の深度分布を推定した。その結果、原位置水理試験から得られた透水係数の深度分布と比較的類似した傾向が認められたが、稚内層中の一部では大きな食い違いも認められる。この原因の一つとして試験供試体のスケールの問題が考えられる。特に大きなスケールの断層などの構造の影響をどのように考慮するかは今後の課題である。

We performed permeability and porosity measurements by laboratory test under high pressure of Neogene and Quaternary sedimentary rock specimens from Horonobe area, northern Hokkaido island, Japan, and investigated the dependencies of these hydraulic properties on confining pressure and stress path. We then tried to evaluate permeability and porosity distribution as a function of the depth at this site from the measurement results and geological setting. The results indicated that the slope of permeability distribution is simulated reasonably well, which supports the applicability of this method of estimating underground hydraulic properties, but we can see some discrepancies in the value itself, which could be because of the effects of structures larger than specimen scale such as faults or fractures.