断層破砕帯における物質移動; 破砕による影響と母岩の組成の影響

Mass transport in a fault zone; Effects of fracturing and host rock lithology

丹羽 正和   ; 黒澤 英樹; 水落 幸広*; 棚瀬 充史*

Niwa, Masakazu; Kurosawa, Hideki; Mizuochi, Yukihiro*; Tanase, Atsushi*

断層破砕帯の発達は岩盤の透水構造を大きく変化させる場合が多いので、しばしば地下での物質移動において大きな役割を果たす地下水流動に影響を及ぼす。したがって、放射性廃棄物の地層処分における安全評価などでは、断層活動と物質移動との関係を明らかにすることが非常に重要である。本研究では、詳細な露頭記載のある岐阜県の阿寺断層の破砕帯を対象に、断層岩の化学分析を行い、特に希土類元素や、ウラン,トリウムに着目した破砕帯における物質移動について考察した。その結果、粘土鉱物を形成するような破砕に伴う水-岩石反応に加え、破砕帯に沿って苦鉄質岩の角礫が混入しているという母岩の不均質性が、希土類元素の表面錯体反応やウランの溶解-沈殿というイベントを通じて、断層活動に伴う物質移動に大きく影響していることがわかった。

Fault zone development has the potential to impact regional groundwater flow. Groundwater flow plays an important role in mass transport and nuclide migration. Thus understanding mass transport along fault zones is one of the major subjects for topical issues such as geological disposal of radioactive waste. In this study, we analyzed whole-rock chemical composition of fault rocks from well-studied outcrops of the Atera Fault in central Japan. We particularly focused on REE, U, Th, as an analogue of radionuclides included in high-level radioactive waste. As a result, it is suggested that heterogeneity of host rock lithology presented as mixing of fragments of mafic volcanic rocks in the fault core has a great influence on the material transport in the fault zone, as well as water-rock interaction and clay mineral formation caused by fracturing.