断層活動に関する調査技術の開発; 地球化学的データを用いた変動地形が不明瞭な断層の調査技術

Development of research technique for the activity of the faults

二ノ宮 淳; 黒澤 英樹

Ninomiya, Atsushi; Kurosawa, Hideki

伏在活断層や低活動性で変動地形の明瞭でない活断層,未成熟な活断層等、いわゆる未知の活断層と呼ばれる断層を概要調査等によって確認することは、地層処分の安全性を確保する点から重要な課題である。これらの断層は、近年の変動地形学や地球物理学の進歩によって高い確度で識別されることが予想されるが、調査技術のさらなる信頼性の向上を図るため、これまで研究事例が少なかった地球化学的アプローチによる活断層の調査手法について、検討を行った。結果として、活断層(帯)では、いわゆる地質断層に比べて、全体的には水素ガス放出量が多い傾向が認められた。また、明瞭な地震断層を伴わない内陸地震の震源域近傍の温泉ガス,地下水の溶存ガスが高いヘリウム同位体比を示し、地球化学的アプローチによる調査手法により、未知の活断層を確認できる可能性があることがわかった。

In order to elucidate the geographical distribution of the He/He ratios in and around the seismic source region of the 2000 western Tottori earthquake, new helium isotope data for groundwater samples from drinking water wells were determined. The maximum He/He ratio is observed from well which is located nearest to the epicenter of the mainshock. In addition, there appears to be clear trend of decreasing He/He rations with distance away from the main trace of the estimated fault segments. These observations provide significant evidence that the source fault is associated with the leakage of the mantle volatiles within the crust to the Earth's surface. We suggest the possibility that the helium isotope can be regarded as a tool for investigation concealed active faults with no surface expression, even as water sample collected from shallow wells.