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丹羽 正和; 島田 耕史; 末岡 茂; 石原 隆仙; 小川 大輝; 箱岩 寛晶; 渡部 豪; 西山 成哲; 横山 立憲; 小形 学; et al.
JAEA-Research 2023-005, 78 Pages, 2023/10
JAEA-Research-2023-005.pdf:6.51MB
本報告書では、高レベル放射性廃棄物の地層処分技術に関する研究開発のうち、深地層の科学的研究の一環として実施している地質環境の長期安定性に関する研究について、第4期中長期目標期間(令和4年度
令和10年度)における令和4年度に実施した研究開発に係る成果を取りまとめたものである。第4期中長期目標期間における研究の実施にあたっては、地層処分事業における概要・精密調査や国の安全規制に対し研究成果を適時反映できるよう、(1)調査技術の開発・体系化、(2)長期予測・影響評価モデルの開発、(3)年代測定技術の開発の三つの枠組みで研究開発を進めている。本報告書では、それぞれの研究分野に係る科学的・技術的背景を解説するとともに、主な研究成果等について取りまとめた。
西山 成哲; 後藤 翠*; 塚原 柚子; 川村 淳; 梅田 浩司*; 丹羽 正和
JAEA-Testing 2022-003, 51 Pages, 2022/09
JAEA-Testing-2022-003.pdf:5.24MB
JAEA-Testing-2022-003-appendix(CD-ROM).zip:1.12MB
高レベル放射性廃棄物の地層処分における地質環境の長期安定性に係る評価のうち、火山・火成活動に関する技術的課題の一つとして、マグマ活動範囲の評価技術の高度化は必要不可欠である。そのための有効な手法として、火山体の地形解析による岩脈の分布範囲の把握が期待される。近年では、手作業では作業量が膨大で困難であった作業が、コンピュータによる地形解析技術の発達により、多くの作業量を簡易的に行えるようになった。本報告では、GISソフトウェアを用いた火山体を形作る等高線の形状解析手法について記述する。
笹尾 英嗣; 石丸 恒存; 丹羽 正和; 島田 顕臣; 島田 耕史; 渡邊 隆広; 末岡 茂; 横山 立憲; 藤田 奈津子; 小北 康弘; et al.
JAEA-Review 2022-022, 29 Pages, 2022/09
JAEA-Review-2022-022.pdf:0.97MB
本計画書では、高レベル放射性廃棄物の地層処分技術に関する研究開発のうち、深地層の科学的研究の一環として実施している地質環境の長期安定性に関する研究について、第4期中長期目標期間(令和4年度令和10年度)における令和4年度の研究開発計画を取りまとめた。本計画の策定にあたっては、これまでの研究開発成果や大学等で行われている最新の研究成果に加え、地層処分事業実施主体や規制機関等の動向を考慮した。研究の実施にあたっては、地層処分事業における概要・精密調査や国の安全規制に対し研究成果を適時反映できるよう、(1)調査技術の開発・体系化、(2)長期予測・影響評価モデルの開発、(3)年代測定技術の開発の三つの枠組みで研究開発を推進する。
石丸 恒存; 尾方 伸久; 國分 陽子; 島田 耕史; 丹羽 正和; 島田 顕臣; 渡邊 隆広; 末岡 茂; 横山 立憲; 藤田 奈津子; et al.
JAEA-Research 2021-007, 65 Pages, 2021/10
JAEA-Research-2021-007.pdf:4.21MB
本報は、高レベル放射性廃棄物の地層処分技術に関する研究開発のうち、深地層の科学的研究の一環として実施している地質環境の長期安定性に関する研究について、第3期中長期目標期間(平成27年度令和3年度)における令和2年度に実施した研究開発に係る成果を取りまとめたものである。第3期中長期目標期間における研究の実施にあたっては、最終処分事業の概要調査や安全審査基本指針等の検討・策定に研究成果を適宜反映できるよう、(1)調査技術の開発・体系化、(2)長期予測・影響評価モデルの開発、(3)年代測定技術の開発の三つの枠組みで進めている。本報では、それぞれの研究分野に係る科学的・技術的背景を解説するとともに、主な研究成果等について取りまとめた。
石丸 恒存; 國分 陽子; 島田 耕史; 島田 顕臣; 丹羽 正和; 渡邊 隆広; 末岡 茂; 横山 立憲; 藤田 奈津子; 小北 康弘; et al.
JAEA-Review 2021-012, 48 Pages, 2021/08
JAEA-Review-2021-012.pdf:1.64MB
本計画書では、高レベル放射性廃棄物の地層処分技術に関する研究開発のうち、深地層の科学的研究の一環として実施している地質環境の長期安定性に関する研究について、第3期中長期目標期間(平成27年度令和3年度)における令和3年度の研究開発計画を取りまとめた。本計画の策定にあたっては、「地質環境の長期安定性に関する研究」基本計画-第3期中長期計画に基づき、これまでの研究開発成果、関係研究機関の動向や大学等で行われている最新の研究成果、地層処分事業実施主体や規制機関のニーズ等を考慮した。研究の実施にあたっては、最終処分事業の概要調査や安全審査基本指針等の検討・策定に研究成果を適時反映できるよう、(1)調査技術の開発・体系化、(2)長期予測・影響評価モデルの開発、(3)年代測定技術の開発の三つの枠組みで研究開発を推進する。
石丸 恒存; 尾方 伸久; 島田 耕史; 國分 陽子; 丹羽 正和; 浅森 浩一; 渡邊 隆広; 末岡 茂; 小松 哲也; 横山 立憲; et al.
JAEA-Review 2020-010, 46 Pages, 2020/07
JAEA-Review-2020-010.pdf:1.89MB
本計画書では、高レベル放射性廃棄物の地層処分技術に関する研究開発のうち、深地層の科学的研究の一環として実施している地質環境の長期安定性に関する研究について、第3期中長期目標期間(平成27年度令和3年度)における令和2年度の研究開発計画を取りまとめた。本計画の策定にあたっては、「地質環境の長期安定性に関する研究」基本計画-第3期中長期計画に基づき、これまでの研究開発成果、関係研究機関の動向や大学等で行われている最新の研究成果、実施主体や規制機関のニーズ等を考慮した。研究の実施にあたっては、最終処分事業の概要調査や安全審査基本指針等の検討・策定に研究成果を適時反映できるよう、(1)調査技術の開発・体系化、(2)長期予測・影響評価モデルの開発、(3)年代測定技術の開発の三つの枠組みで研究開発を推進する。
田中 桐葉; 小形 学; 塚原 柚子; 西山 成哲
no journal, ,
第四紀堆積物の電子スピン共鳴(ESR)年代測定は、堆積物の最新堆積年代を直接決定できる可能性を持つ手法である。この方法は、ESR法によって検出される堆積物中の石英に含まれる欠陥に捕獲された電子(捕獲電子)が、侵食・運搬・堆積過程で太陽光照射によって解放され(光ブリーチ)、その後、堆積物は埋没し、捕獲電子が蓄積されることを前提とする。捕獲電子数は被曝線量に依存するため、埋没後から現在までに蓄積された捕獲電子数を測定することで、その期間の総被曝線量が得られ、その値を1年間あたりの被曝線量で除することで、堆積年代を推定することができる。埋没後、太陽光にさらされた堆積物の堆積年代は過小評価されるため、ESR年代測定に使用することは避けなければならない。そのため、露光されていないと考えられている、露頭表面から走向方向深さ5cm以上に埋没している堆積物が慣例的に年代測定には使用されている。しかし、その深度は明確に実証されているわけではなく、年代測定を実施するその都度、確認されているわけでもない。したがって、露頭表層における捕獲電子に対する太陽光曝露の影響を明らかにすることは重要である。本研究では、石川県七尾市の標高30-33mに位置する段丘堆積物から、直径4cm、長さ35cmのポリ塩化ビニル管を用いてシルト質風成ロームとシルト-細粒海成砂を採取した。ローム・海成砂試料をそれぞれ3個と7個に切断し、各試料から抽出した石英にESR測定を行った。ローム試料では、E
'中心のESR信号強度は露頭表面からの深さに関係なく一定であった。一方、深さ20cmと30cmのAl中心とTi中心のESR信号強度は、深さ10cmでのESR信号強度よりも大きかった。海成砂試料では、深さ3-14cmと33cmのすべての捕獲電子のESR信号強度にはほとんど違いはなく、深さ20-30cmでのESR信号強度よりも大きかった。今後は、人工光曝実験から深さに対するESR信号強度の変化を調べ、本研究結果の妥当性を予定である。
塚原 柚子; 齋藤 俊仁*; 中西 利典*; 西山 成哲; 藤田 奈津子; 川村 淳; 梅田 浩司*
no journal, ,
離水地形や石灰質生物遺骸の高度と年代に基づく古海水準の復元は、完新世の地殻変動の特徴を推定するために有用な手段のひとつである。手法の適用範囲の拡大や精度向上のためには、多様な条件の事例を蓄積することが必要である。特に複数の要因が絡みあって地殻変動が生じる場合、その要因を分離・特定することは容易ではない。一方で複数地点のデータを取得し、その比較を通じて、地殻変動の空間的な特徴を把握することで、要因の分離・特定につながる可能性がある。本研究では、以上の手法の適用性検証のために、地殻変動履歴に係る先行研究が存在する伊豆半島東岸地域において、石灰質生物遺骸を指標にした古海水準の復元を行い、先行研究との比較を通して、地殻変動の特徴の推定を試みる。本研究地域における完新世の離水地形と石灰質生物の化石に着目した先行研究としては、Shishikura et al.(2023)が挙げられる。Shishikura et al.(2023)は伊東市の川奈付近の海岸で離水地形や生物遺骸群集を調査し、それらの離水プロセスを明らかにするとともに、離水の原因は地下のマグマの活動による火山性の隆起の可能性が高いと結論した。本研究では、この地殻変動の特徴の代表性を検証するために、Shishikura et al.(2023)の調査地域から南に89kmほど離れた城ケ崎海岸において、離水地形と石灰質生物遺骸の調査を実施した。城ヶ崎海岸の3地点で発見した4つの化石群集を対象に
C年代測定を実施し、得られた年代を暦年較正の上、その離水年代を11001600CE頃と推定した。同程度の年代を示す化石群集はShishikura et al.(2023)でも報告されているが、本研究の化石群集の標高は、Shishikura et al.(2023)よりも約1m高い。この違いは、本地域の地殻変動の特徴の空間的な変化を示唆している可能性がある。このように石灰質生物遺骸が複数地点で保存されている地域において、複数地点でデータを取得することで、それらを比較し解釈することが可能である。本研究の調査は、地域特有の地殻変動の特徴をより正確に把握するために有効な手段であり、地殻変動のメカニズム解明の一助となることが期待される。
小形 学; 塚原 柚子; 川村 淳; 菅野 瑞穂; 西山 成哲*; 末岡 茂; 小松 哲也; 中西 利典*; 安江 健一*
no journal, ,
長石の光励起ルミネッセンス(OSL)年代測定法は適用範囲が数千年から数十万年であり、堆積物に普遍的に含まれる長石粒子を対象とすることから、地形学的時間スケール(数千年から数十万年)での堆積物の編年が可能な方法として期待できる。本発表では、離水地形の離水時期の制約に基づく隆起速度推定技術の高度化の一環として実施中の長石のOSL年代測定による離水時期の推定研究について能登半島(海成地形)と大井川(河成地形)を事例として報告する。
C年代測定に基づく地殻変動履歴の復元; 土佐湾東岸部,羽根岬の事例塚原 柚子; 菅野 瑞穂; 後藤 翠; 藤田 奈津子; 小松 哲也; 前杢 英明*
no journal, ,
岩石海岸にみられる潮間帯生物の潮間帯化石群体は、過去の海水準高度の指標となる。したがって、その分布高度・内部構造・C年代といった情報を統合することで、完新世の相対的海水準変動を復元することが可能と考えられる。さらに、復元した相対的海水準変動を海岸部における上下変動と読み替えるならば、沿岸部における地殻変動の履歴や様式を知ることができる。そこで発表者らは、高知県土佐湾東岸部の羽根岬を事例に、潮間帯化石群体を用いた地殻変動履歴の復元手法の高度化を目的とする研究開発を実施した。離水ベンチの認定及び化石群体のC年代測定の結果、事例対象地域において最低位に分布する離水ベンチの形成期間を明らかにすることができた。その一方、化石群体の内部構造の情報不足やC年代値の幅により、数100年間隔で生じた地殻変動履歴を検出・復元することはできなかった。精密な地殻変動履歴の復元のためには、隆起・沈降過程にともない生じる化石群体内部の多層構造や化石群体の成長の空白期間の認定が不可欠である。
塚原 柚子; 小形 学; 川村 淳; 菅野 瑞穂*; 西山 成哲; 末岡 茂; 中西 利典*; 小松 哲也
no journal, ,
日本列島の山地における10万年スケールの隆起速度は、主としてTerrace to Terrace法(TT法: 吉山・柳田、1995)に基づき推定されている。TT法の適用にあたっては、最終氷期の堆積段丘と一つ前の氷期の堆積段丘のペアを認定する必要がある。しかし、そのような段丘のペアが認められない山地も多い。そこで、我々は、TT法の代替手法として、環流旧河谷などの旧流路地形・堆積物の分布高度と離水年代に基づいて10万年スケールでの下刻速度を算出する方法(例えば、安江ほか、2014; 小形ほか、2021)の研究を進めている。本発表では、そのような研究の一環で大井川中流部を事例に実施した調査の結果について報告する。
小形 学; 塚原 柚子; 西山 成哲; 小松 哲也; 内田 真緒; 川村 淳; 石原 隆仙; 中西 利典*
no journal, ,
日本列島の山地における10万年スケールの隆起速度は、主としてTerrace to Terrace法(TT法)に基づき推定されているが、気候段丘の分布の乏しい地域ではTT法を適用することができない。TT法の代替手法としては、環流旧河谷などの旧流路地形・堆積物の分布高度と離水年代に基づいた方法が提案されている。この手法は、旧流路堆積物と現河床の比高を旧流路堆積物の離水時期で除することで河川の下刻速度を算出する方法である。対象とする河川が下刻速度と隆起速度が釣り合っている平衡河川であれば、下刻速度を隆起速度に読み替えることができる。これまでに赤石山脈を流れる大井川流域を事例として、本手法の適用性に関する研究開発を行ってきた。本発表では、これまでの長石OSL年代測定による離水年代の推定結果、及び下刻・隆起速度の推定結果について報告する。
小松 哲也; 本郷 美佐緒*; 古澤 明*; 塚原 柚子; 川村 淳; 西山 成哲; 菅野 瑞穂*; 安江 健一*
no journal, ,
地形層序からMIS 13に対比されている高位海成侵食段丘面の形成時期の制約を第四紀編年学的手法に基づいて試みた。研究の事例対象地域としたのは能登半島の七尾湾北部である。高位海成侵食段丘面の被覆層の上方から検出した高温型石英中のガラス包有物の主成分化学組成は、八甲田第1期火砕流堆積物(760ka)のものとほぼ一致した。さらに、この段丘面の海成層と被覆層の両方からMIS 19以前に国内では絶滅していたと考えられているメタセコイア属の花粉が認められた。以上の点から、事例対象とした海成侵食段丘面の形成時期は、MIS 13ではなく、MIS 19よりも前の間氷期、おそらくはその一つ前の間氷期であるMIS 21頃であった可能性がある。