Hydrogeological architecture of a fault zone reconstructed through an outcrop survey; Mesoscopic and microscopic observations, multipoint hydrogen gas measurements, particle size distribution analyses and chemical analyses of fault rocks

露頭を利用した調査(断層岩の露頭及び顕微鏡記載,水素ガス原位置測定,粒度分析及び化学分析)から復元された断層破砕帯の水理地質構造

丹羽 正和   ; 黒澤 英樹; 島田 耕史   ; 石丸 恒存 ; 小坂 英輝*

Niwa, Masakazu; Kurosawa, Hideki; Shimada, Koji; Ishimaru, Tsuneari; Kosaka, Hideki*

断層破砕帯は地下水の主要な移行経路となりうるので、その特徴を把握することは、地層処分の安全評価等において非常に重要である。本研究では、地表での調査で破砕帯の透水構造を明らかにするため、破砕帯の露頭及び顕微鏡下での記載に加え、水素ガスの原位置測定,断層岩の粒度分析及び化学分析を組合せた調査を実施した。調査対象とした露頭では、スメクタイトなどの粘土鉱物が充填する断層ガウジを挟んで、東側に花崗岩のカタクレーサイト、西側に溶結凝灰岩の断層角礫が分布する。カタクレーサイト及び断層角礫では、顕微鏡下でも割れ目が密に発達するのが認められる。水素ガスの原位置測定では、カタクレーサイト及び断層角礫では高濃度の水素ガスの継続的な放出が認められたが、断層ガウジではほとんど放出が認められない。断層岩の粒度分析からは、カタクレーサイトでより細粒の粒子に富む傾向があり、断層ガウジなどと比べて結合力が弱く割れ目に沿って粒子が分割しやすいことが推定される。以上の情報から、粘土鉱物が充填する断層ガウジが地下水流動において障壁となる一方、カタクレーサイトや断層角礫では割れ目に沿って地下水が移行する水みちとなっていると考えられる。

no abstracts in English