Estimation of the highest potential transmissivity of discrete shear fractures using the ductility index

ダクティリティインデックスを用いた個別せん断亀裂の潜在的最大透水量係数の推定

石井 英一   

Ishii, Eiichi

地層・岩盤中の亀裂の最大透水量係数は地層処分におけるサイトの保守的な評価を行う上で重要なパラメーターである。しかし、サイト周辺に存在し得る全ての亀裂の透水量係数を把握するのは非現実的で、何らかの空間分布の推定が可能なパラメーターと関連付けて推定することが重要となる。先行研究により断層帯中の亀裂の潜在的な最大透水量係数はダクティリティインデックス(DI)を用いて予測可能であることが指摘されている。本研究は、断層帯中の亀裂内の空隙構造の形成・保持のメカニズムが個別せん断亀裂系における亀裂内の空隙構造のそれと同じであることに着目し、DIモデルが個別せん断割れ目の潜在的最大透水量係数の予測にも適用可能かどうかを北海道幌延地域の新第三紀珪藻質泥岩(声問層)中に発達するせん断亀裂系の地質・水理データを用いて検証した。その結果、得られたデータセットは既存のDIモデルのデータセットとよく整合し、DIモデルは断層帯のみならず、より小規模な個別せん断亀裂にも適用可能であることが示唆された。

The highest transmissivity of fractures in a rock mass is crucial for conservative assessment of a site for radioactive waste disposal. However, it is not realistic to measure that of all possible fractures in a site. Previous studies indicated that the highest potential transmissivities of fractures in fault zones can be predicted by a rock mechanical indicator, ductility index (DI). Noting that the mechanism of formation and preservation of pore structures in fault-zone fractures may be the same as that of pore structures in discrete shear fractures. This study investigated whether or not the DI model is applicable to discrete shear fracture systems, using geological and hydrological data of discrete shear fractures in a Neogene diatomaceous mudstone (Koetoi Formation). As a result, the data set obtained by this study well fits the existing data sets of the DI model, suggesting that the DI mode is applicable to discrete shear fracture systems as well as fault zones.