The Relationships among brittleness, deformation behavior, and transport properties in mudstones; An Example from the Horonobe Underground Research Laboratory, Japan

泥岩の脆性度,変形挙動及び移行特性の関係; 幌延地域における検討事例

石井 英一   ; 真田 祐幸; 舟木 泰智 ; 杉田 裕 ; 操上 広志  

Ishii, Eiichi; Sanada, Hiroyuki; Funaki, Hironori; Sugita, Yutaka; Kurikami, Hiroshi

幌延深地層研究センター周辺に分布する泥岩の脆性度,変形挙動及び移行特性の関係を明らかにするために、BRIという概念を用いて地質学的・岩盤力学的・水理学的データを総合的に解釈した。BRIという概念は、本泥岩のようなシリカ続成により硬化した岩石に対して適用可能である。検討の結果、本泥岩は天然の歪速度及び低温条件下において、BRIがおおむね2以下の場合は延性変形が生じ、おおむね2から8の場合は脆性変形もしくは延性変形が生じ、おおむね8以上の場合は脆性変形が生じることがわかった。ただし、脆性変形領域と延性変形領域の境界付近には准脆性変形領域も存在する。また、BRIがおおむね8以上の場合は、断層が発達すると水理学的には亀裂性媒体として振舞うようになるが、おおむね8以下の場合は、例え断層が発達したとしても水理学的には多孔質媒体として取り扱いができると考えられた。

This paper addresses relationship among brittleness, deformation behavior, and transport properties of mudstones at the Horonobe Underground Research Laboratory site, Japan. The mudstones include indurated/cemented rocks by silica diagenesis. The geological, mechanical and hydrogeological data were systematically interpreted using a brittleness index (BRI) concept which is defined using unconfined compressive strength and the unconfined compressive strength of a normally consolidated rock in non-overpressured domains.