花崗岩における断層および熱水変質がマトリクス拡散に与える影響

Influence of faulting and hydrothermal alteration on matrix diffusion in granitic rocks

石橋 正祐紀; 岩崎 理代; 濱 克宏 

Ishibashi, Masayuki; Iwasaki, Riyo; Hama, Katsuhiro

花崗岩などの結晶質岩では、物質の選択的な移動経路周辺の母岩へのマトリクス拡散現象が、物質の希釈や移動の遅延に効果がある。そのため、高レベル放射性廃棄物の地層処分の安全評価を行う上でマトリクス拡散現象の理解は重要となる。そこで、本研究は瑞浪超深地層研究所の深度300mから採取した試料(6試料)を対象として、日本の花崗岩の特徴である断層や熱水変質に着目して、これらとマトリクス拡散現象との関連性を把握することを目的として実施した。具体的には、岩石試料に対して、薄片観察、走査型X線分析顕微鏡分析、実体蛍光顕微鏡観察、走査型電子顕微鏡観察、非収着性のウラニンをトレーサー物質とした透過拡散試験を実施し、各試料の鉱物組成・分布、微小空隙構造の分布と空隙率および実効拡散係数を測定し、それぞれの関連性について検討した。その結果、断層近傍では健岩部に比較して断層形成に伴いマトリクス拡散経路が増加すること、熱水変質の程度によりマトリクス拡散経路が増減する可能性が示唆された。今後は、吸着性物質を用いた検討や試料数を増やすことで、マトリクス拡散現象における断層や熱水変質の影響を明らかにしていきたいと考える。

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