3D geostatistical modeling of fracture system in a granitic massif to characterize hydraulic properties and fracture distribution

花崗岩中の割れ目分布の3次元地球統計モデリング

小池 克明*; 久保 大樹*; Liu, C.*; Masoud, A.*; 天野 健治  ; 栗原 新*; 松岡 稔幸; Lanyon, B.*

Koike, Katsuaki*; Kubo, Taiki*; Liu, C.*; Masoud, A.*; Amano, Kenji; Kurihara, Arata*; Matsuoka, Toshiyuki; Lanyon, B.*

岩盤中の割れ目分布と透水性の関連性を把握することを目的に、東濃地域における深層ボーリング調査と立坑の壁面観察データを用いて、地球統計学的手法(GEOFRAC)による3次元割れ目分布モデルを構築するとともに、モデル化された割れ目分布と水理特性の関係について検討を行った。GEOFRACで構築した割れ目分布モデルは、使用した割れ目データの分布とよい一致を示した。また、モデル化された割れ目のうち、連続性のよい割れ目は既知の断層の近傍に分布している傾向にあることを把握した。さらに、GEOFRACで構築した割れ目分布モデルと透水係数分布モデルから、透水性に強い影響を及ぼす割れ目の規模や方向性を確認した。

This study integrates 3D models of rock fractures from different sources and hydraulic properties aimed at identifying relationships between fractures and permeability. A geostatistical method (GEOFRAC) that can incorporate orientations of sampled data was applied to 50,900 borehole fractures for spatial modeling of fractures over a 12 km by 8 km area, to a depth of 1.5 km. GEOFRAC produced a plausible 3D fracture model, in that the orientations of simulated fractures correspond to those of the sample data and the continuous fractures appeared near a known fault. Small-scale fracture distributions with dominant orientations were also characterized around the two shafts using fracture data from the shaft walls. By integrating the 3D model of hydraulic conductivity using sequential Gaussian simulation with the GEOFRAC fractures from the borehole data, the fracture sizes and directions that strongly affect permeable features were identified.