地震及び断層活動による二次的影響に関する知見の整理(受託研究)

後藤 翠; 村上 雅紀*; 酒井 隆太郎*; 照沢 秀司*; 末岡 茂

JAEA-Review 2020-003, 60 Pages, 2020/03

JAEA-Review-2020-003.pdf:4.43MB

地層処分システムに影響を及ぼす可能性がある天然現象の一つに、地震及び断層活動が挙げられる。地震及び断層活動では、断層変位による直接的な影響に加え、地震動に伴う湧水の発生や泥火山の活動、地震断層の活動により引き起こされる流体の移行経路の変化や副断層の形成のような二次的な影響も考慮する必要がある。本稿では、これらの二次的な現象による地層処分システムへの影響の理解を目的として、水理学的影響(湧水・泥火山)、力学的な影響(副断層)を対象に、既往研究を収集し取りまとめた結果を報告する。関連するキーワードを各国語で検索することで、国内外の142編の文献を収集することができた。その結果、それぞれの二次的影響の研究事例を概観し、地層処分の観点で今後の評価技術の高度化に必要な課題を抽出した。地震等の影響による湧水については、湧出機構、影響範囲、活動履歴に関する事例の蓄積を課題として示した。泥火山については、形成の要因となる異常間隙水圧のメカニズムの検討及び予測手法の高度化を課題として示した。副断層については、詳細な分布の把握と形成機構の検討の蓄積が課題であると示した。

ジルコン(U-Th)/He年代の短時間/熱水加熱実験

山田 国見; 村上 雅紀*; 田上 高広*; 山田 隆二*

no journal, , 

現代の地球科学においては断層帯試料を用いて地震断層がいつどのように動き、それに伴い熱・水などがどのように発生/移動したかを明らかにすることが求められており、熱年代学によりこれらの課題に対処することができる。このとき重要となるのが閉鎖温度であるが、広く用いられている値は大気圧又は高真空における乾燥雰囲気の加熱実験に基づいている。また、加熱時間は室内実験の数数千時間程度から天然試料の数百万年以上に渡る。一方、地震に伴う加熱は長くとも1分以下であろうし、水の関与も無視できない。こうした条件下では従来の閉鎖温度が適用できない可能性がある。したがって、断層の熱年代学的研究にあたっては、まずはじめに閉鎖温度に関連する短時間/熱水加熱実験の必要がある。本研究では、短時間加熱と熱水加熱を行ったジルコンを用いて、ウラン・トリウム・ヘリウム法について短時間及び熱水条件での加熱と年代の若返りの関係を明らかにした。また、東濃地科学センターにおけるヘリウム定量法を専用QMSによる同位体希釈法に変更したので、これについても報告する。