生物起源シリカの埋没続成作用を模擬した鉱物相変化に伴う脱水が間隙水水質に及ぼす影響

Effects of dehydration on pore water chemistry due to mineral phase changes simulating the burial diagenesis of biogenic silica

宮川 和也   ; 中田 弘太郎*; 柏谷 公希*; 諏訪 由起子*

Miyakawa, Kazuya; Nakata, Kotaro*; Kashiwaya, Koki*; Suwa, Yukiko*

陸化した厚い海成堆積層の地下深部には、堆積時に間隙に取り込まれた海水が埋没続成過程で変質したと考えられる地下水が存在することがあり、このような場は、地層の隆起・侵食を経ても天水浸透流の影響を受けていないと考えられるため、地下水流動が緩慢な場であると判断される。天水との混合が見られない深部地下水中のCl濃度の変化の主要因は、鉱物からの脱水や圧密による間隙水の上方移動などが考えられているものの、定量的な理解が十分ではない。本研究では、生物起源シリカ(オパールA)の相変化に伴う脱水反応に着目し、これに伴う脱水量および周囲の水との酸素水素同位体交換反応の定量的な評価を目的とした模擬試験を実施した。その結果、オパールAから石英に至る相変化を確認し、オパールAのシラノール基に由来する含水率が2.7%となった。珪藻化石の含水率と整合的であることから、続成作用によるオパールAから石英への相変化に伴う脱水量を定量的に評価できたと考えられる。本成果は、経済産業省資源エネルギー庁委託事業「令和3年度高レベル放射性廃棄物等の地層処分に関する技術開発事業(JPJ007597)(岩盤中地下水流動評価技術高度化開発)」の一部である。

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