堆積岩中の重要な水理地質構造にかかわる地球化学的考察; 微量元素濃度を指標としたナチュラルアナログ

Natural analogue study using U, Th, REEs to identify the pragmatic hydrogeological structure in sedimentary rock at Horonobe area, Japan

岩月 輝希  ; 本多 照幸*; 村上 裕晃  

Iwatsuki, Teruki; Honda, Teruyuki*; Murakami, Hiroaki

本研究では、北海道幌延地域を対象として岩石中の主要元素、ウラン,トリウム,希土類元素濃度の分布に基づいて、堆積岩中の重要な物質移行経路の推測を試み、その同定手法について考察した。その結果、幌延地域の堆積岩は、物質移行の観点で多孔質媒体よりむしろ割れ目媒体としての性質に着目する必要があると考えられた。一部の断層の角礫部・ガウジ部、割れ目を充填する炭酸塩鉱物においては、ウラン,トリウム,希土類元素濃度に不均質性が認められた。断層部では周辺の健岩部に比べ、軽希土類元素,ウラン,トリウム濃度が高めの、重希土類元素が低めの値を示した。断層部は健岩部に比べ粘土鉱物に富んでおり、軽希土類元素は粘土部に濃集している可能性がある。一方、割れ目を充填する炭酸塩鉱物では、軽希土類元素に比べ重希土類元素濃度が高くなる傾向が認められた。

U, Th and REEs abundances in sedimentary rocks were analyzed to understand the long-term mobility of these elements and to develop the evaluation method of the pragmatic solutes transport path at Horonobe area, Japan. The detail analysis of peculiar points such as fracture and fault as a possible solutes transport path shows the accumulation and leaching of U, Th and REEs at some faults with connection and continuousness at specific depth. The fault and accompanied alteration possibly facilitates to leach and move the heavy-REEs (HREEs) from primary rock. Then those elements seem to have a tendency to concentrate into carbonate mineral vein in the fracture. The some clay-rich fault parts enriches in U, Th and light to medium-REEs (LREE-MREEs) compared with background rock. From the viewpoint of solutes transport, remarkable transport path is fracture and fault (fracture media) rather than rock matrix (porous media) in sedimentary rocks at the area.