熱年代学および記載岩石学的検討に基づく中部日本土岐花崗岩における割れ目頻度と岩体冷却過程の関係

Relationship between fracture frequency and cooling history on the basis of thermochronological and petrographic studies at the Toki Granite, central Japan

笹尾 英嗣   ; 湯口 貴史*

Sasao, Eiji; Yuguchi, Takashi*

花崗岩を含む結晶質岩では、地下水や物質の移動は割れ目を通じて行われるため、その分布を把握することは重要であり、最近では地質地歴から割れ目の少ない岩盤を探す論理立てを確立する必要性も指摘されている。そこで、本研究では、日本原子力研究開発機構が土岐花崗岩を対象として実施してきたボーリング調査の結果を利用し、花崗岩中の長石のサブソリダス組織と熱年代学的研究成果から、冷却過程と割れ目頻度の関連を検討した。熱年代学の結果から、土岐花崗岩は約700300Cには比較的急速に冷却されたが、300C以下では徐冷されたことがわかった。長石のサブソリダス反応組織から求めた冷却速度と割れ目頻度の関係を見ると、冷却速度が遅いほど割れ目頻度は少ないことが明らかになった。この結果、サブソリダス組織からは熱年代学的手法では識別できない局所的な冷却速度の違いが認められたことから、両者を組み合わせることによって詳細な冷却過程を把握できる可能性が考えられた。今後の課題として、割れ目には、冷却に伴うものに加えて、断層活動などに伴って形成されたものが存在する可能性があることから、両者を識別する手法の構築が挙げられた。

Fractures in the crystalline rock can act as groundwater pathways. Therefore, understanding of the fracture characteristics (e.g. frequency distribution and infilling minerals) is an important subject for the disposal of high-level nuclear waste. Geological setting and formation process of the granite can influence the fracture characteristics. Thus, this study discuss the relation between cooling process of granite and fracture frequency in the Toki granite, Tono district, central Japan, based on the thermochronological and petrographic studies.