圧密・続成作用を考慮した数値モデルから示される幌延地域深層地下水の水質進化

A Numerical modeling of groundwater evolution due to compaction and diagenesis of sedimentary rock at Horonobe area

小村 悠人*; 柏谷 公希*; 宮川 和也   ; 中田 弘太郎*; 小池 克明*

Komura, Yuto*; Kashiwaya, Koki*; Miyakawa, Kazuya; Nakata, Kotaro*; Koike, Katsuaki*

高レベル放射性廃棄物の地層処分における安全性を確保するための一つの要件として、長期的に地下水流動が緩慢であることを示すために、水理学的な指標のみではなく、化学的な指標から地下水水質の形成プロセスを把握し、それに基づいた地下水流動状態の理解が試みられている。北海道北部の幌延町では、海成堆積岩が広く分布し、地下には海水が変質した化石海水が分布している。この化石海水の塩化物イオン濃度は海水の1/2-1/3まで低下し、水素酸素同位体比も海水の値から変化しており、どのような過程で水質進化が起きたか明らかとなっていない。本研究では、圧密排水による間隙水の移動や鉱物の相変化といった堆積過程を考慮した一次元の堆積盆モデリングにより、地下水の塩化物イオン濃度と水素酸素同位体比の時空間変化を推定し、本地域に分布する化石海水の形成メカニズムについて検討した。その結果、本地域の深層地下水は下位層から圧密排水によって上昇した間隙水がシリカの相変化の影響を受けたことで生じたものと考えられた。

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