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Three-dimensional fracture distribution in relation to local cooling in a granitic body; An Example from the Toki granitic pluton, Central Japan

花崗岩体中の局所的な冷却速度と3次元的な割れ目分布との関連; 中部日本の土岐花崗岩体を例にして

湯口 貴史; 田上 雅彦*; 鶴田 忠彦; 西山 忠男*

Yuguchi, Takashi; Tagami, Masahiko*; Tsuruta, Tadahiko; Nishiyama, Tadao*

本紙は、中部日本に位置する土岐花崗岩体の割れ目頻度の空間分布を示し、それと岩体中の冷却挙動との関連について評価を行った。19本のボーリング孔のBTV情報から、割れ目頻度の空間分布は2つの傾向を示す。1つは花崗岩体の中心部分で高い頻度を持ち、もう1つは標高が下がるにつれ頻度が減少する。サブソリダス反応組織の発達の程度は、花崗岩体の冷却過程の指標となるパラメータである。隣り合う2つの位置で測定したサブソリダス組織の発達程度の差を、この2点間の距離で割った値を、局所冷却速度と定義する。土岐花崗岩体中のこの局所冷却速度の分布を明らかにしたところ、割れ目頻度の高い領域で大きな局所冷却速度を持つという相関が認められる。この相関は、割れ目の発生が熱歪という概念を通じ局所冷却速度によって説明できることを示す。ゆえに、花崗岩体中の局所冷却速度の3次元パターンを明らかにすることは、割れ目頻度分布を評価する有用な手法である。

This paper describes the spatial distribution of fractures in the Toki granitic pluton, Central Japan and their evaluation with respect to the pluton's cooling behavior. Three-dimensional frequency distributions of entire fractures, based on borehole television data collected from 19 boreholes, shows that (1) the central region of the granite has a high fracture frequency and (2) fracture frequency decreases with decreasing elevation (datum is mean sea level), with the exception of the west side of the body. The development of sub-solidus reaction features was measured at two neighboring positions, and the difference was divided by the distance between the two positions. The resulting quantity is here defined as "local cooling rate". We observed a significant correlation between the distribution patterns of entire fracture frequency and local cooling rate; the region with a high local cooling rate corresponds to the region with a high frequency of entire fractures, and vice versa. This correlation indicates that fracture genesis can be explained by "local cooling rate", combined with the concept of thermal stress. Thus, the three dimensional pattern of local cooling rate is a potential diagnostic tool for quantifying the distribution of fracture frequency.

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パーセンタイル:58.14

分野:Engineering, Geological

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