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論文

深部結晶質岩における割れ目の形成・充填過程と透水性割れ目の地質学的特徴;土岐花崗岩を例として

石橋 正祐紀; 安藤 友美*; 笹尾 英嗣; 湯口 貴史; 西本 昌司*; 吉田 英一*

応用地質, 55(4), p.156 - 165, 2014/10

高レベル放射性廃棄物の地層処分では、長期的な透水性構造の変遷を考慮する必要がある。そのため、本研究では透水性割れ目の特徴に着目し、地下約300mの水平坑道から取得したデータに基づいて、透水性割れ目の変遷について検討を行った。その結果、深度300mの坑道では1670本の割れ目が認められ、そのうち約11%の割れ目が透水性割れ目であった。透水性割れ目のうち、グラウト材で充填されるような割れ目は、割れ目周辺母岩の変質が顕著ではなく、方解石で充填される。一方で、グラウト材で充填されていないが、少量の湧水を伴う割れ目は、水みちとして機能していないと考えられるシーリング割れ目と類似した特徴を示す。割れ目充填鉱物と割れ目周辺母岩の変質に基づくと、これらの割れ目は、花崗岩の貫入・定置(ステージI)後の冷却過程における形成及び熱水活動時期における充填(ステージII)、その後の隆起・侵食に伴う開口・伸長(ステージIII)といった履歴が考えられた。また、現在の透水性割れ目は、ステージIIにおいて割れ目の充填による透水性の低下を被るが、その後の隆起・侵食に伴う開口又は伸長による透水性の増大によって形成されたと考える。

論文

遮水性構造としての機能する断層の内部構造と変形・変質作用; 瑞浪超深地層研究所に分布する土岐花崗岩での研究事例

中俣 公徳; 鶴田 忠彦; 天野 健治; 西本 昌司*; 吉田 英一*

日本応用地質学会平成19年度研究発表会講演論文集, p.207 - 208, 2007/10

遮水性構造として機能する断層は、広域的な地下水流動系に影響を与える地質構造として高レベル放射性廃棄物の地層処分の安全評価や石油などの貯留層の評価などの観点から特に重要であるほか、地下構造物の建設において、多量の地下水が突発湧出するリスク要因としても注視する必要がある。一般に低い透水性を生じさせる成因としては、粘土鉱物を多く含む断層岩によるものと考えられ、変位の大きな断層ほど厚化したガウジ部が形成され、断層に直交した方向の透水性が低くなる傾向が知られている。一方で、より詳細なスケールにおける断層の透水性は、断層を構成する変形小構造の分布状況に応じて大きく変化することがあり、水理地質構造の観点から断層の内部構造とそれを解釈する際に必要不可欠な変形・変質作用を幅広いスケールで検討する必要がある。以上のような背景に基づき、本検討では、日本原子力研究開発機構が建設工事を進めている瑞浪超深地層研究所内で確認されている遮水性の断層を対象に、坑道壁面やボーリングコアに分布する割れ目のマッピング並びに変形・変質作用の記載に基づく構造・変質区分を行った。

口頭

遮水性の構造として機能する断層及びその周辺岩盤の変質作用とその特徴; 瑞浪超深地層研究所に分布する土岐花崗岩での研究事例

鶴田 忠彦; 越智 稔; 湯口 貴史; 田上 雅彦; 各務 和彦; 吉田 英一*; 西本 昌司*; 西山 忠男*; 中俣 公徳*

no journal, , 

放射性廃棄物の地層処分,石油資源探査,CO$$_{2}$$の地中貯留などの地下の地質環境を対象とした調査では、地下水の流動や水質分布に影響を与える地質構造の分布や特徴を把握することが重要である。地下水の流動などに影響を与える地質構造の一つとして遮水性の構造として機能する断層があげられる。断層が遮水性の機能を有する原因は粘土鉱物を多く含む断層岩や変質岩の分布と考えられることから、粘土鉱物を形成した変質プロセスの理解は、遮水性の構造として機能する断層の分布や特徴を理解するうえで必要不可欠である。日本原子力研究開発機構が建設を進めている瑞浪超深地層研究所(以下、「研究所」)では、遮水性の構造として機能する断層が確認されていることから、当該断層を研究事例とした地球化学的,鉱物学的な検討に基づく変質プロセスの解明を進めている。本報ではこれまでに得られた知見について報告する。

口頭

深部結晶質岩における透水性割れ目の特徴; 土岐花崗岩を事例として

石橋 正祐紀; 鶴田 忠彦; 湯口 貴史; 西本 昌司*; 笹尾 英嗣; 吉田 英一*

no journal, , 

超深地層研究所計画におけるブロックスケールを対象とした調査研究では、地下水や物質の移動経路となる透水性割れ目に関する調査手法を整備する必要がある。そのためには、透水性割れ目の地質学的特徴を整理し、その結果をもとに地下水流動や物質移動に関する解析と評価を行い、今後の調査時に着目すべき特徴を整理する必要があると考えられる。そのため、本報告では、深度300mの水平坑道に分布する土岐花崗岩を例として、基礎情報となる透水性割れ目の地質学的特徴について整理した結果について示す。本水平坑道で認められた割れ目のうち、透水性割れ目は約11%を占めていた。湧水量の少ない割れ目と多い割れ目を区分して地質学的特徴を比較すると、変質を被る割れ目では湧水量が少ない結果が得られた。これは、熱水流入により割れ目が充填され、透水性が低下した結果であると考えられる。また、熱水起源の鉱物が認められる割れ目でも多量の湧水が認められたが、これは、再開口により多量の湧水を伴う透水性割れ目として機能することになった結果であると考えられる。今後は、変質の特徴や充填鉱物種について調査研究を行い、着目すべき透水性割れ目の特徴についてさらに整理を行う予定である。

口頭

コンクリーション化プロセスの理解とその応用

吉田 英一*; 山本 鋼志*; 丸山 一平*; 淺原 良浩*; 南 雅代*; 城野 信一*; 長谷川 精*; 勝田 長貴*; 西本 昌司*; 村宮 悠介*; et al.

no journal, , 

本報告は、コンクリーション化に関する研究の現状、研究成果に基づき開発したコンクリーション化剤および応用化のための原位置試験について紹介したものである。

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