花崗岩山間地の地下水流動とウラン挙動の特徴と変遷

Characteristics and evolution of groundwater flow and uranium behavior in granitic mountains, Southwest Japan

野原 壯   ; 竹末 勘人 ; 遠藤 海人*; 佐藤 治夫*

Nohara, Tsuyoshi; Takesue, Norito; Endo, Kaito*; Sato, Haruo*

花崗岩山間地の地下水流動とウラン挙動の特徴と変遷の把握を目的に、人形峠地域のウラン鉱床に係る既存情報の整理とフィールド調査を行った。主な帯水層について既存ボーリングデータを整理し、高透水層(砂礫層,マサ卓越層)と、低透水層(熱水変質花崗岩,新鮮花崗岩,粘土質花崗岩風化部)とに区分した。フィールド調査の結果、高透水層は南斜面の北側(標高約800m)から麓の盆状地(同700m)にかけて連続的に分布し、低透水層は高透水層の直下や盆状地の南側に分布することがわかった。このような帯水層の分布に基づいてウラン挙動を検討した結果、花崗岩等から溶出したウランが地下水によって運ばれ、盆状地において炭質物等によって還元されて濃集したと推定された。ウラン鉱床の偏在については、斜面の形状と高透水層の分布に関連した流出域の偏在が主な原因と考えられる。また、ウランの長期保存の原因のひとつとして、低透水性泥質岩(キャップロック)による酸化的地下水の侵入抑制が考えられる。これらの知見を踏まえて、広域地下水流動の不均質性と地形の変遷を考慮した地下水流動の概念モデルを検討した。

In order to understand the characteristics and evolution of groundwater flow and uranium behavior in the granitic mountains, existing information was organized, and a field survey was conducted on the Ningyo-toge uranium deposits. Existing borehole data for the main aquifers were organized and divided into high permeable layers and low permeable layers. Field investigations revealed that the high permeable layers were continuously distributed from the north side of the southern slope to the basin where the uranium deposits were distributed, and the low permeable layers were distributed immediately below the high permeable layer. Uranium was estimated to be transported by groundwater from the granitic rocks, and then reduced by carbon materials in the basin, resulting in the accumulation of uranium. Based on these findings, a conceptual model of groundwater flow is discussed that considers the heterogeneity of regional groundwater flow and topographic evolution.