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報告書

地質環境の長期安定性に関する研究,年度報告書; 平成29年度

石丸 恒存; 尾方 伸久; 島田 顕臣; 浅森 浩一; 國分 陽子; 丹羽 正和; 渡邊 隆広; 雑賀 敦; 末岡 茂; 小松 哲也; et al.

JAEA-Research 2018-015, 89 Pages, 2019/03

JAEA-Research-2018-015.pdf:14.43MB

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$$sim$$平成33年度)における平成29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。本報告では、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、主な研究成果及び今後の課題等について述べる。

報告書

幌延深地層研究計画; 平成29年度調査研究成果報告

花室 孝広; 雑賀 敦

JAEA-Review 2018-027, 125 Pages, 2019/02

JAEA-Review-2018-027.pdf:21.79MB

幌延深地層研究計画は、「地上からの調査研究段階(第1段階)」、「坑道掘削(地下施設建設)時の調査研究段階(第2段階)」、「地下施設での調査研究段階(第3段階)」の3つの段階に分けて実施している。平成29年度は、「幌延深地層研究計画 平成29年度調査研究計画」に従って、調査研究および地下施設の建設を進めた。研究開発は従来通り、「地層科学研究」と「地層処分研究開発」に区分して行った。具体的には、「地層科学研究」では、地質環境調査技術開発、地質環境モニタリング技術開発、深地層における工学的技術の基礎の開発、地質環境の長期安定性に関する研究、という研究課題を設定し、「地層処分研究開発」では、人工バリアなどの工学技術の検証、設計手法の適用性確認、安全評価モデルの高度化および安全評価手法の適用性確認、という研究課題を設定している。幌延深地層研究計画の成果は、日本原子力研究開発機構(原子力機構)における他の研究開発拠点での成果と合わせて一連の地層処分技術として、処分事業や安全規制に適宜反映していく。そのため、国内外の研究機関との連携を図り、大学などの専門家の協力を得つつ、本計画を着実かつ効率的に進めていく。また、研究開発業務の透明性・客観性を確保する観点から研究計画の策定から成果までの情報を積極的に公表し、特に研究成果については国内外の学会や学術誌などを通じて広く公開していく。

報告書

地質環境の長期安定性に関する研究,年度計画書; 平成30年度

石丸 恒存; 尾方 伸久; 島田 顕臣; 浅森 浩一; 國分 陽子; 丹羽 正和; 渡邊 隆広; 雑賀 敦; 末岡 茂; 小松 哲也; et al.

JAEA-Review 2018-020, 46 Pages, 2019/01

JAEA-Review-2018-020.pdf:1.25MB

本計画書は、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$$sim$$平成33年度)における平成30年度の研究開発計画である。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、第2期中期目標期間(平成22年度$$sim$$平成26年度)における研究開発の成果、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していく。

報告書

地質環境の長期安定性に関する研究,年度報告書; 平成28年度

石丸 恒存; 安江 健一*; 浅森 浩一; 國分 陽子; 丹羽 正和; 渡邊 隆広; 横山 立憲; 藤田 奈津子; 雑賀 敦; 清水 麻由子; et al.

JAEA-Research 2018-008, 83 Pages, 2018/12

JAEA-Research-2018-008.pdf:11.43MB

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$$sim$$平成33年度)における平成28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、主な研究成果及び今後の課題等について述べる。

報告書

地質環境の長期安定性に関する研究,年度計画書; 平成29年度

石丸 恒存; 尾方 伸久; 島田 顕臣; 國分 陽子; 浅森 浩一; 丹羽 正和; 渡邊 隆広; 雑賀 敦; 末岡 茂; 横山 立憲; et al.

JAEA-Review 2017-022, 45 Pages, 2017/12

JAEA-Review-2017-022.pdf:1.42MB

本計画書は、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$$sim$$平成33年度)における平成29年度の研究開発計画である。本計画の策定にあたっては、これまでの研究開発の成果のほか、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。これらの実施にあたっては、(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していく。

報告書

地質環境の長期安定性に関する研究,年度報告書; 平成27年度

石丸 恒存; 梅田 浩司*; 安江 健一; 國分 陽子; 丹羽 正和; 浅森 浩一; 渡邊 隆広; 横山 立憲; 藤田 奈津子; 清水 麻由子; et al.

JAEA-Research 2016-023, 91 Pages, 2017/02

JAEA-Research-2016-023.pdf:13.33MB

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$$sim$$平成33年度)における平成27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、主な研究成果及び今後の課題等について述べる。

論文

Non-volcanic seismic swarm and fluid transportation driven by subduction of the Philippine Sea slab beneath the Kii Peninsula, Japan

加藤 愛太郎*; 雑賀 敦; 武田 哲也*; 岩崎 貴哉*; 松澤 暢*

Earth, Planets and Space (Internet), 66, p.86_1 - 86_8, 2014/08

 被引用回数:11 パーセンタイル:41.23(Geosciences, Multidisciplinary)

紀伊半島下で発生する非火山性群発地震の発生メカニズムを明らかにするため、稠密地震計アレイ観測データに基づく詳細な地震波速度トモグラフィ解析とレシーバ関数解析を行った。その結果、群発地震発生域下に低速度域が存在することを明らかにした。この低速度域は高電気伝導度・高減衰域と空間的に対応しており流体の存在を示唆する。また、陸のモホ面の深さは、群発地震発生域下では約32kmであるのに対し、南に行くにしたがって約20kmまで浅くなる傾向がみられた。この構造は、マントルウェッジの蛇紋岩化に影響を受けていると解釈できる。さらに、南側から沈み込むフィリピン海プレートの海洋性地殻は、浅部では低速度で特徴づけられるが深部では高速度へと変化しており、海洋性地殻内の含水鉱物の脱水反応が沈み込みに伴い進行していると考えられる。沈み込むフィリピン海プレートの脱水がマントルウェッジの蛇紋岩化、地殻下部への流体移送を生じさせ、非火山性群発地震の発生に影響を及ぼしていると考えられる。

口頭

山陰ひずみ集中帯におけるヘリウム同位体比

梅田 浩司*; 浅森 浩一; 雑賀 敦; 西村 卓也*

no journal, , 

本研究では、西南日本における地下水・温泉ガスのヘリウム同位体比データをコンパイルし、GNSS観測によって見出された山陰ひずみ集中帯の分布や地震活動等との比較を行った。その結果、ひずみ集中帯におけるヘリウム同位体比は高い傾向にあること等が明らかになった。このことは、概要調査等において重要となる地下深部のマグマや流体の把握において、地球化学, 測地学, 地震学といった複数分野の情報を総合的に用いて検討することが、その信頼性を向上させるために有効であることを示唆する。

口頭

GNSS稠密観測から推定される九州南部せん断帯の地殻変動

渡部 豪; 雑賀 敦; 浅森 浩一

no journal, , 

九州南部には、およそ東西方向に伸びるせん断ひずみ速度の大きな領域(九州南部のせん断帯)が存在することが近年のGNSSデータから指摘されている。しかし、この地殻変動に対応する明瞭な活断層の存在は確認されていない。このような現在の活動と過去の変動傾向との関連性を明らかにすることは、地質環境の長期安定性を検討する上で重要であると考えられる。そこで、本研究では、将来の地殻変動をモデル化する技術開発の一環として、比較的最近の時代に変動が開始したと考えられる九州南部のせん断帯の詳細な地殻変動を把握するため、せん断帯と直交する方向に10点のGNSS稠密観測点を設置し、2016年2-3月より観測を開始した。同観測によって得られたデータを用いて変位速度を推定した結果、周辺のGEONET観測点の変位速度と整合的であることが確認された。一方で、GEONETデータを用いたせん断帯での地殻変動の予備的解析の結果、せん断帯西部では、深さ9km以深で6.8mm/yrの相対運動が推定された。これは、先行研究によるブロック断層モデルから推定されたすべり速度の推定結果と調和的である。さらに、せん断帯のすべり方向は、せん断帯近傍で発生する地震のメカニズム解とも整合的であった。以上の結果は、せん断帯西部で示されている高いひずみ速度は、上部地殻深部における未成熟な断層の運動が関与している可能性を示唆する。

口頭

九州南部のせん断帯におけるGNSS観測

渡部 豪; 雑賀 敦; 浅森 浩一

no journal, , 

九州南部には、GNSS速度場を用いたひずみ速度の推定から、せん断ひずみ速度の高い領域(九州南部のせん断帯)の存在が明らかにされている。さらに、同領域では、1997年にマグニチュード6クラスの地震が2回発生している。しかし、それらの地震活動や高いせん断ひずみ速度に対応する明瞭な活断層の存在は認められていない。このような現在の活動と過去の変動傾向との関連性を明らかにすることは、地質環境の長期安定性を検討する上で重要であると考えられる。そこで、本研究では、将来の地殻変動をモデル化する技術開発の一環として、比較的最近の時代に変動が開始したと考えられるせん断帯の地殻変動を把握するため、九州南部のせん断帯と直交する方向に10点のGNSS観測点を設置し、2016年2-3月に稠密観測を開始した。これらの稠密観測から得られたデータを用いて、変位速度の推定を行ったところ、周辺の国土地理院観測点の変位速度と調和的な結果が得られた。しかし、この期間の観測データには、2016年4月に発生した熊本地震の余効変動の影響が含まれると考えられる。そのため、観測データの時系列に対して対数近似などの余効変動の推定を経て、せん断帯での地殻変動の抽出を行う必要がある。

口頭

地殻流体の存在を考慮した地殻変動シミュレーションの試み

渡部 豪; 浅森 浩一; 奥山 哲*; 雑賀 敦; 梅田 浩司*

no journal, , 

日本列島における地殻変動は空間的に一様ではなく、プレートの沈み込みに代表されるプレート間相互作用や、地殻内の物性不均質に支配されている。特に、地質学的時間スケールのような長期に及ぶ地殻変動のシミュレーションを行う場合、地下の温度構造や、最近明らかにされつつある地殻流体の存在に伴う粘弾性不均質を考慮した解析を行い、地殻の非弾性変形を検討することが重要となる。本発表では、上記の地殻流体の存在に焦点を当てた地殻変動のシミュレーションとして、2011年に茨城県・福島県県境で発生した群発地震をターゲットに二次元のシミュレーションを行い、地殻応力場と隆起について再現を試みた。さらに、二つ目の事例として、比較的若い時代に変動が開始したとされる九州南部のせん断帯をターゲットに、三次元のシミュレーションを行い、同領域で生じているせん断ひずみ速度の高い領域の再現を試みた。その結果、流体分布域の周辺において観測された局所的な地殻変動と調和的な傾向がシミュレーションにより定性的に再現された。このことは、地殻内の流体がその周辺の地殻変動に関与していることを示唆する。

口頭

九州南部のせん断帯におけるGNSS観測(続報)

渡部 豪; 雑賀 敦; 浅森 浩一; 島田 顕臣; 梅田 浩司*

no journal, , 

近年、GPS観測に基づく地殻の変位速度場から、九州地方南部にせん断ひずみ速度の大きな領域が存在することが指摘されているが、この変動に対応する活断層は認められていない。本研究では、同領域の地殻変動を詳細に推定するため、平成28年2-3月に10点のGNSS稠密観測網での観測を開始した。しかし、観測開始より約一か月後の2016年4月に熊本地震が発生し、稠密観測点でも地震時のステップや余効変動が捉えられた。せん断帯周辺の定常的な運動像を得るには、この地震の余効変動を推定・除去した上で地殻変動の議論を行う必要がある。そこで、同観測網で得られた変位速度に対し、熊本地震の粘性緩和と桜島の火山性変動を補正し、せん断帯に平行な方向の速度プロファイルを求めた。その結果、熊本地震前後で地殻変動パターンがよく一致することが明らかになった。これは、せん断帯の定常的な変動が熊本地震の発生の有無によらず継続していることを示しており、せん断帯の地下深部における定常的な断層すべりの存在を示唆する。

口頭

九州南部のせん断帯におけるGNSS観測,3

渡部 豪; 雑賀 敦; 浅森 浩一; 小川 大輝; 島田 顕臣; 梅田 浩司*

no journal, , 

地層処分に係る地質環境の長期安定性を検討する上では、地形的に不明瞭な活断層の可能性を評価することが重要となる。九州南部には、10e-7/yr超のせん断ひずみ速度の大きな領域が存在することがGNSS観測の結果から知られている。しかし、このせん断ひずみ速度に対応する明瞭な活断層は認められておらず、地下深部のすべり(断層運動)によって地表で大きな変形が生じているとも考えられる。そこで、本研究では、せん断帯周辺の地殻変動を明らかにするために、2016年2月に同せん断帯を南北に横切るような配置で10か所のGNSS観測点を構築し、同年の3月から観測を開始した。約2年間に渡って取得したデータを解析した結果、せん断帯付近の深さ約16km以深において、12.4-14.3mm/yrの速度で左横ずれの深部すべりが起こっていることが明らかになった。

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