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丹羽 正和; 清水 麻由子; 安江 健一; 西村 周作; 雨宮 浩樹; 植木 忠正; 堀内 泰治
no journal, ,
山地の隆起や削剥は地下水の動水勾配や流向に影響を及ぼすので、高レベル放射性廃棄物の地層処分のように地下水流動の長期的な変化を理解することが求められる分野においては、山地の発達過程を把握するための技術も重要である。本研究では山地の発達過程を把握するための後背地解析技術として、重鉱物の高速定量分析や石英の電子スピン共鳴信号測定に基づく後背地岩石の推定、および細粒砂の帯磁率異方性測定による古流向の推定の後背地解析への有効性を提示することができた。
石丸 恒存; 安江 健一*; 尾上 博則; 松岡 稔幸; 小松 哲也; 岩月 輝希; 竹内 竜史; 加藤 智子; 笹尾 英嗣
no journal, ,
原子力機構では、過去から現在までの地質環境の長期的な変化を三次元的に表現できる地質環境長期変動モデルの構築に向けて、岐阜県東濃地域と北海道幌延地域をそれぞれ山間部と平野部の事例として、モデル構築手法の検討を進めている。これまで個別に検討されてきた「地形・地質モデル」、「地表環境モデル」、「水理モデル」及び「地球化学モデル」といった各分野のモデルを統合的に取り扱うことにより(統合数値モデル化)、地質環境の長期的変動を表現できる数値モデル構築の方法論を整備するとともに、モデルの妥当性の確認及び不確実性の評価のための方法論、モデルを効果的に表現する可視化技術の検討も合わせて進めている。これまでに、各モデルに影響を与える特徴、事象及びプロセスの抽出と相互関係の整理及び長期変遷シナリオの整備を進め、統合数値モデルで考慮するイベントとプロセスを整理するとともに、不確実性の定量化手法を検討し、統合数値モデルを構築した。
石橋 正祐紀; 森川 佳太*; 笹尾 英嗣; 湯口 貴史*
no journal, ,
マトリクス拡散は物質移動の遅延に効果があり、地層処分の安全評価において重要な現象である。一般的に、断層運動に伴い割れ目周辺には微小亀裂が形成され空隙が増加することからマトリクス拡散が促進すると考えられるが、この影響に関する知見は乏しい。そこで、本研究では、岐阜県瑞浪市に位置する瑞浪超深地層研究所に分布する断層の周辺の土岐花崗岩を事例として、地下環境における空隙の分布と断層からの距離の関係について検討を行った。その結果、地下環境中の断層周辺の岩盤中の空隙は、断層形成に伴い増加するが、その後の地下水の流入に伴い閉塞する可能性があると考えられる。しかし、本研究では空隙の分布を空隙率のみで検討しており、断層形成以外の様々な影響も含んでいる。このため、今後は断層の影響のみを抽出し、空隙と断層の関係について検討する必要がある。
野原 壯; 土屋 範芳*
no journal, ,
瑞浪超深地層研究所の既存のボーリングコアを用いて、土岐花崗岩における高温流体の痕跡を調べた。その結果、2次的に形成された黒雲母と、石英による空隙の充填が認められた。これらの充填鉱物は、高温流体の痕跡と考えられる。
石井 英一
no journal, ,
北海道・幌延地域の新第三紀珪質泥岩(稚内層)とスイス・ウェレンベルグ地域の白亜紀マール(Palfris層)ではともに百メートルあたりに数
十数本程度(平均離間距離: 数数十メートル程度)の断層がボーリング孔で確認され、同断層は厚さ数十センチメートル以下の断層角礫/ガウジおよび幅数メートル以下のダメージゾーンよりなる。断層の出現頻度に有意な深度依存性は認められず、孔内の電気伝導度検層で検出されるフローアノマリーの大部分は断層部に認められる。今回、稚内層およびPalfris層の地下水の水質・水圧データを調べた結果、断層沿いにスプレークラックが発達しにくい力学条件領域では、健岩部よりも有意に高い透水性を示す断層が存在するにも関わらず、閉鎖的な水理環境を示唆する異常間隙水圧が認められ、地表からの天水の浸透もほとんど及んでいないことが明らかとなった。この結果は断層のダメージゾーン亀裂の破壊モードが断層の連結性に有意な影響を与え得ることを示唆しており、断層が発達していても、スプレークラックが発達しにくい領域であれば閉鎖的な水理環境が保たれている可能性が示唆される。
植木 忠正; 清水 麻由子; 佐野 直美; 丹羽 正和
no journal, ,
後背地解析では、供給源と考えられる岩体と流域の砕屑物の地質情報を比較することが基本となる。本研究では岐阜県東濃地域を事例対象とし、山間部に分布する岩石に対し後背地解析の指標として有効な地質情報の検討を行った。記載岩石学的手法に基づく検討、ジルコンの化学組成分析に基づく検討、ジルコン中の包有物を用いた検討を行い、その結果、同岩種の岩石に対してもそれぞれの岩石固有の特徴があることを確認した。このような岩石のマグマプロセスの違いに基づく特徴は、後背地解析の指標として有効な情報となる可能性があると考えられる。
清水 麻由子; 佐野 直美; 植木 忠正; 代永 佑輔; 丹羽 正和
no journal, ,
山地の下流域に分布する砕屑物の後背地解析は、山地の形成過程を把握するうえで特に有用な手法の一つである。放射性廃棄物の地層処分に係る地質環境の予測・評価において考慮すべき因子の一つである地下水流動は、十万年を超えるようなタイムスケールでは、山地の形成に伴う地形変化の影響を受ける可能性がある。そのため過去から現在に至るまでの山地の形成に関する情報は、長期にわたる将来の地質環境を予測する上で重要である。重鉱物には風化に強いものがあり、なかでも固溶体を成す重鉱物は同種の鉱物であっても、化学組成として後背地の岩体の情報を保持していることがある。そのため、重鉱物の種類や存在比に加えて化学組成を知ることは、後背地の岩体と砕屑物を対比する手法として極めて有効である。しかし、偏光顕微鏡を用いた重鉱物の同定では、多量の鉱物粒子を対象とするには非常に手間を要する。このような背景のもとに、東濃地科学センターではこれまでに電子プローブマイクロアナライザ(EPMA)を用いて鉱物の化学組成を分析し、同時に鉱物種の同定や存在比の計測も実施できる手法の開発を進めてきた。本発表では、本手法の前処理や分析の手順について詳しく紹介する。
照沢 秀司; 島田 耕史
no journal, ,
花崗岩中の割れ目の方向には定向性がある場合があり、直線的な谷などの地形として表れる。また、卓越する方向から広域的な応力場を推定する試みも行われている。本講演では、敦賀半島北西部に立地する高速増殖原型炉もんじゅ敷地内・敷地近傍において平成19年度から28年度に行われた地質調査結果をコンパイルし、広域的に卓越する割れ目の方向の抽出を行った。その結果、調査地域北東部では、北北東-南南西方向および西北西-東南東方向、南西部では、北東-南西方向および北西-南東方向であった。挟角は北東部で約60-80
、南西部で約90で、いずれもの地域でも傾斜は60-80の高角を示した。この北東部と南西部における卓越方向の違いについては、特に挟角が約60-80の北東部では、共役性のせん断節理の可能性があり、個々の節理の微小な変位の有無に着目した調査や、より広域の調査により解明できる可能性がある。
島田 耕史; 照沢 秀司
no journal, ,
原子力施設等の破砕帯の活動性評価においては、評価対象破砕帯がどのように選ばれたかという代表性が重要となる。また、将来の効率的な活動性の調査に役立つ着眼点を増やしていくことも重要である。高速増殖原型炉もんじゅの敷地内破砕帯調査(平成24-28年度)では、粗粒花崗岩中に見られる破砕帯の規模に着目し、現在建物が建つ基礎岩盤のなかで最長のNE走向の破砕帯の延長方向を剥ぎ取り、出現した破砕帯の活動性を評価した。この評価対象破砕帯を選択した妥当性を補強するため、既往知見に基づいて長さ分布の統計的解析を行ったところ、指数関数分布を示し、より長い破砕帯がさらに成長していくという破砕帯群の発達段階に入っていることを確認した。したがって、最長の破砕帯の延長方向で調査した妥当性は補強された。また、最終活動は既存の破砕帯構造の発達時に強度が周囲よりも低下した箇所に重複して生じたと考えられる。これらから、破砕帯の長さ分布の統計的性質に基づき、最長の破砕帯を代表としてよいことと、活動性評価に際しては強度が周囲より弱いと推定される箇所で重複変形を確認する調査が効率的と考えられることを示す。
岩森 暁如*; 高木 秀雄*; 島田 耕史; 朝日 信孝*; 杉森 辰次*; 佐々木 俊法*; 相山 光太郎*
no journal, ,
断層岩の微細構造の観察には、断層破砕帯の内部構造が最もよく観察されるXZ面(X: 断層の剪断方向で条線とよばれる擦痕の方向、Z: 断層面と直交する方向)が重要な断面である。断層ガウジのXZ面ではP面やY面やR1面などの複合面構造が認められ、断層ガウジの非対称微小構造として最も重要である。近年、X線CT画像を用いた断層岩の微細構造観察や、断層面上に見られる条線観察の事例が報告されているが、条線方向と断層岩の微細構造の分布状況の関係について報告された事例は認められない。そこで本論では、X線CT画像を用いた断層破砕帯の内部構造の詳細観察と、断層面の条線観察を行い、X線CT画像を用いた断層の運動方向の認定手法として、CT画像をZ軸を中心に回転させた複数断面でP面とY面の挟角を計測し、この角が最大と最小になる断面の方向から、断層の運動が最もよく確認できる断面の決定方法を検討した。この結果、断層面上の条線が観察しにくい試料でも、断層の運動方向の認定の精度を向上させることができる。
葉田野 希*; 吉田 孝紀*; 入江 志織*; 森 沙織*; 名取 和香子*; 足立 佳子*; 笹尾 英嗣
no journal, ,
気候変動の幅の把握は、高レベル放射性廃棄物地層処分など将来の環境変動を検討する上で重要な課題である。新第三紀中期中新世鮮新世は、アジア全域で気候・風化条件が大きく変動した。そこで、本研究では、中部西南日本に分布する中新統鮮新統を対象に、古土壌相と泥質堆積物の鉱物・化学風化度から、風化条件の復元を試みた。その結果、中期中新世と前期鮮新世は土壌形成が促進される風化条件下にあったことが明らかになった。また、中期中新世は季節的な乾湿変動で特徴づけられる風化条件下にあったと考えられた。本研究の結果、中部西南日本では中期中新世と前期鮮新世に風化度のピークを示すことが明らかになった。中部西南日本の陸成層の風化記録は東アジアにおける広域的な風化変動とみなせる可能性はあるものの、時代ごとに異なる特徴を示す。これは局地的な影響や異なるスケールの気候変動に起因している可能性が考えられる。