九州北部に分布する結晶質岩内の割れ目の特徴と形成過程について

Characteristics and formation process of fractures in crystalline rocks in northern Kyushu

村上 裕晃  ; 芦澤 政臣*; 田中 和広*

Murakami, Hiroaki; Ashizawa, Masaomi*; Tanaka, Kazuhiro*

結晶質岩地域における地下深部の透水性割れ目の特徴および形成と発達を把握することを目的とし、九州北部に分布する花崗閃緑岩からなる岩盤中に建設した地下施設を利用した地質調査を実施した。地下坑道における新鮮な花崗閃緑岩露頭において割れ目を観察し、割れ目の分布間隔、方向、変質、充填鉱物、湧水の有無の調査を行った。割れ目の頻度、方向および充填鉱物の特徴によると、花崗閃緑岩内の割れ目はA-Dおよび低角度(LA)の5つのグループに分類される。全割れ目に高温環境で形成される緑泥石および石英が充填していることから、全ての割れ目は岩体が高温であった冷却初期に形成されたと考えられる。Bグループの割れ目は最も多く湧水が認められ、現在の透水性割れ目として機能している。さらにBグループの割れ目の充填鉱物の組み合わせと産状から考察した結果、Bグループの割れ目は開口と閉塞が交互に生じたと示唆された。また、Bグループの割れ目は熱水の影響を示唆する赤色変質部を多く伴い、トレース長が長く、他のグループの割れ目を切る傾向があることから、割れ目の形成初期から現在までの長期にかけて重要な透水性割れ目として機能していたと考えられる。

This study describes the features of fractures and their fillings along with the long-term behavior of their hydrogeological structures in an underground environment based on the results of a geological investigation conducted at an underground facility in northern Kyushu. Fractures were classified into five groups on the basis of fracture orientation: A, B, C, D, and low-angle groups. The genesis of all fractures is the cooling process of granodiorite pluton. Almost all of the water-conducting fractures are included in the B group. Because a number of fracture fillings in the B group are filled by prehnite and crushed fragments of epidote and quartz, the fractures in this group alternated sealing and re-opening. The fracture characteristics in the B group are follow as: accompanying many alteration halos, long trace length, and cutting off other fractures. These results indicate that fractures in the B group have possibly functioned as pathways for groundwater flow in the long term.