Hydraulic property of the Neogene sedimentary rocks of Horonobe area, northern Hokkaido, Japan

北海道北部・幌延地域の新第三紀堆積岩の水理学的性質

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

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

本研究では、北海道幌延地域の新第三紀堆積岩について、地表で採取した試料及びボーリングコア試料を用いて、拘束下での詳細な浸透率及び間隙率室内試験を行った。主な結果は次のとおりである。(1)基岩部の浸透率,間隙率分布を推定するうえで基礎的な性質が得られた。(2)同一試料からの供試体試験結果より、拘束圧の変化に伴う間隙率と浸透率の変化には、Kozeny-Carmanの式で説明できる可能性のある明確な関係が見られた。(3)有効圧の対数と間隙率の関係において、載荷時に曲率の大きくなる部分がある様子が観察された。この部分に相当する圧力は、推定最大経験応力に比べて小さな値を示した。(4)地表で採取した試料の試験結果は、層序ごとの結果のばらつきの範囲から見て、コア試料の結果と近い値を示した。本講演では、三軸変形試験下の浸透率の変化についての測定結果も報告する予定である。

We have conducted detailed permeability k and porosity n measurements using fresh surface samples and drill cores of the three Neogene sedimentary formations in Horonobe area. Main results are outlined as follows. (1) k and n decrease from upper to lower horizons due to compaction and cementation and with increasing effective pressure Pe. Pressure cycling tests provide basic data for estimating k and n structures of the host rock. (2) Measurements for two specimens cored next to each other under the same Pe exhibit relationship showing an increase in k with increasing n that can be fit with Kozeny-Carman relationship. (3) n plotted against logarithm of Pe shows a clear knee point, similar to compaction curves for soils. This knee point is several times as large as the maximum Pe estimated from stratigraphy and from opal A to CT transition, so that the knee cannot be correlated with the maximum burial depth of the sedimentary rocks.