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論文

Detection and correlation of tephra-derived smectite-rich shear zones by analyzing glass melt inclusions in mineral grains

石井 英一; 古澤 明*

Engineering Geology, 228, p.158 - 166, 2017/10

 被引用回数:4 パーセンタイル:31.65(Engineering, Geological)

幌延深地層研究センターの地下施設に出現した粘土質せん断帯に含まれる粘土物質の顕微鏡観察を行った結果、粘土物質にはメルトインクルージョン(MI)が多く含まれていることが分かり、それらの化学組成を分析すると、全てのMIが同一の組成を持つことが分かった。さらに、センター周辺のボーリングコアに認められる粘土質せん断帯を調べた結果、これと同一の組成を示すMIが他にも複数箇所で検出され、これらの粘土質せん断帯はセンター周辺に分布する既知の火山灰層面とほぼ一定の比高を保ちながら(同火山灰層の350m下方)、数キロメートルにわたって分布することが分かった。これらのことから、このMIを含む粘土物質は火山ガラスが変質したものであり、この粘土物質を多量に含むせん断帯(粘土質せん断帯)は泥岩が破砕・変質して形成されたのではなく、泥岩中に挟在する火山灰層が変質・変形して形成されたものであることが分かった。

論文

内陸部における侵食速度の指標に関する検討; 環流丘陵を伴う旧河谷を用いた研究

安江 健一; 高取 亮一*; 谷川 晋一*; 二ノ宮 淳*; 棚瀬 充史*; 古澤 明*; 田力 正好*

地質学雑誌, 120(12), p.435 - 445, 2014/12

侵食は、日本における高レベル放射性廃棄物の地層処分の実現可能性を考える上で、重要な自然現象の一つである。本研究では、侵食速度の指標として、環流丘陵を伴う旧河谷に着目した。この旧河谷は、分布が乏しい流域があるものの、日本列島の各地に分布し、様々な比高を持つことから、侵食速度を算出する際の有効な指標になると考えられる。この旧河谷を用いた事例研究を、熊野川(十津川)の中流域において行った結果、旧河床堆積物を覆う角礫層は最終間氷期以前の堆積物と考えられ、離水年代は12.5万年前かそれより古いと考えられる。この離水年代と旧河床堆積物の現河床からの比高から算出した下刻速度は、約0.9m/kyかそれより遅い可能性がある。より確度の高い侵食速度の算出には、環流旧河谷に分布する旧河床堆積物や斜面堆積物などを対象とした年代測定が今後の課題である。

論文

根ノ上高原に分布する土岐砂礫層のテフラ層序; 石英中のガラス包有物の主成分化学組成を用いた広域テフラの対比

古澤 明*; 安江 健一; 中村 千怜*; 梅田 浩司

応用地質, 54(1), p.25 - 38, 2013/04

火山灰を年代指標とした編年は、放射年代測定のように誤差を伴わないため、地層処分の観点から重要となる新第三紀と第四紀の年代区分を一義的に行える利点を有しているが、これらの時代の火山灰は、著しい風化のために火山灰対比に一般的に用いられる屈折率測定などが適用できないことが多い。そこで、本研究では、風化に強い石英などの鉱物中に含まれるガラス包有物の主成分化学組成を用いて、火山灰対比の事例研究を屏風山断層周辺の土岐砂礫層において行った。その結果、土岐砂礫層の中部の細粒土層にはガラス包有物を含む火山灰起源の石英が含まれ、そのガラス包有物の主成分化学組成から南谷I火山灰であることが判明したとともに、本手法の有効性が明らかになった。

論文

土岐川(庄内川)流域の河成段丘と更新世中期以降の地形発達

田力 正好*; 安江 健一; 柳田 誠*; 古澤 明*; 田中 義文*; 守田 益宗*; 須貝 俊彦

地理学評論, 84(2), p.118 - 130, 2011/03

過去10万年間程度の隆起量の推定手法の整備は、地質環境の長期安定性研究の重要な課題である。東北日本では、気候変動に連動して形成された河成段丘の比高を用いて隆起速度が広く推定されているが、西南日本においては、気候変動に伴って形成された河成段丘はほとんど報告されていない。本研究においては、西南日本の比較的小起伏な山地丘陵を流域とする土岐川沿いの河成段丘を対象とし、東北日本と同様な河床変動が生じているかどうか検討した。空中写真判読,$$^{14}$$C年代測定,火山灰分析,花粉分析を行い、段丘の形成時期と形成環境を推定した結果、土岐川流域の河成段丘は気候変動に連動した河床変動の結果として形成されたことがわかった。段丘面の比高から最近10万年程度の土岐川流域の隆起速度は0.11-0.16m/千年と推定された。

論文

利根川支流,鏑川流域における飯縄火山起源の中期更新世テフラ

田力 正好; 高田 圭太*; 古澤 明*; 須貝 俊彦

第四紀研究, 50(1), p.21 - 34, 2011/02

地層処分においては、地質環境の長期的安定性を評価することが重要な課題となっている。その中でも隆起速度の評価は、長期的安定性を示すうえでの重要な課題である。ところが、内陸部の隆起速度を推定するための手法として用いられる、氷期の段丘同士の比高を指標とする方法(TT法)は、酸素同位体ステージ(MIS)6の段丘の編年に利用できる火山灰(テフラ)が少ないため、信頼性の高いデータが得られている地域は限られている。このため、本研究では、利根川支流の鏑川流域に分布する段丘面を覆う細粒堆積物中のテフラの同定を試みた。細粒堆積物中の火山灰起源粒子の岩石学的特徴と、長野県飯縄火山付近の露頭における飯縄火山起源テフラの岩石学的特徴を比較することにより、鏑川流域の中位段丘を覆う細粒堆積物の最下部に、飯縄上樽テフラ(In-Kt)の可能性が高いテフラが検出された。このことにより、鏑川流域の中位段丘はMIS6の堆積段丘である可能性が高いことが示され、関東北部及び東北南部の広い範囲にIn-Ktが分布し、TT法を用いて隆起速度がより広い範囲に渡って推定できる可能性が示された。

論文

岐阜県瑞浪市大湫盆地堆積物に記録された花粉化石群の変動; 酸素同位体ステージ9以降の植生と気候の変遷

守田 益宗*; 神谷 千穂*; 佐々木 俊法*; 宮城 豊彦*; 須貝 俊彦; 柳田 誠*; 古澤 明*; 藤原 治*

季刊地理学, 62(4), p.195 - 210, 2010/12

気候変動に伴う気温や降水量の変化は、地下水流動等の地質環境に変化を及ぼすことが想定される。そのため、過去から現在までの汎地球規模の気候変動のほか、ローカルな気候変動を把握するための調査技術が不可欠である。岐阜県瑞浪市の大湫地区には、直径数百mの楕円形の内陸小盆地が形成されており、これまでのボーリング調査によって、過去約30万年の堆積物が存在していることが確認されている。今回、このボーリングコア(25m)から10cmの詳細な間隔で試料の採取を行い、そこに含まれる花粉の種類によって当時の気候の復元を行った。その結果、同じ緯度にある近畿地方に比べて東濃地域では、間氷期には降水量が多いこと、氷期にはより寒冷・乾燥化していることが明らかになった。このことは、内陸小盆地の堆積物に含まれる花粉データを用いたモダンアナログ法が、ローカルな気候変動を推定するための有効な手法であることを示している。

論文

北海道北部、大曲断層近傍の背斜成長の開始時期

石井 英一; 安江 健一; 大平 寛人*; 古澤 明*; 長谷川 健*; 中川 光弘*

地質学雑誌, 114(6), p.286 - 299, 2008/06

北海道北部、大曲断層近傍の背斜成長の開始時期を知るために、同背斜軸部周辺の新第三紀珪質岩を対象にボーリングコア観察、露頭観察及び室内分析(火山灰分析・FT年代測定)を行った。その結果、背斜軸部周辺の堆積速度の検討から、約2.2$$sim$$約1.0Maの間に大曲断層近傍の背斜成長が開始したことが示された。

論文

東海地方の中間温帯における中期更新世以降の植生変遷; 内陸小盆地堆積物の花粉分析から

守田 益宗*; 神谷 千穂*; 佐々木 俊法*; 宮城 豊彦*; 須貝 俊彦*; 柳田 誠*; 古澤 明*; 藤原 治*; 守屋 俊文*

季刊地理学, 58(3), p.123 - 139, 2006/00

長期間に渡る植生変遷を明らかにするため、本州中部の瑞浪市大湫の小盆地で掘削された長さ25.3m、過去30万年以上に及ぶボーリングコアの花粉分析を行った。分析の結果、下位より上位へと15の花粉帯を区分した。それらは周期的な植生変遷を示し、そこからは5つの温暖期と4つの寒冷期が示された。それぞれの温暖期及び寒冷期は、MIS9からMIS1に対比できた。その結果、MIS5はMIS7,MIS9の温暖期よりも気温が高く、MIS9の気温はそれほど高くなかったことが明らかになった。

論文

RIPL法によるテフラ降灰層準の認定と最新の噴火活動の推定

梅田 浩司; 古澤 明*

月刊地球, 26(6), p.395 - 400, 2004/06

テフロクロノロジーによる編年では、降灰主軸から離れた地域や小規模噴火によってわずかにしか降灰しない場合には、露頭において肉眼でテフラを識別することは困難であることが多い。これらの問題を解決するため、風成塵に含まれる火山ガラスや鉱物の屈折率を連続的に測定し、テフラ起源粒子の屈折率の統計的な解析から降灰層準を認定する方法(RIPL法)を考案するとともに、年代不詳の火山について最新の噴火活動の推定を行った。

報告書

火山活動史の編纂手法に関する調査(その2)

久保内 明彦*; 古澤 明*

JNC TJ7420 2005-098, 364 Pages, 1998/03

JNC-TJ7420-2005-098.pdf:141.77MB

火山噴火の規模や様式を明らかにする手法を開発するための基礎データの収集を目的とし,阿蘇,九重,駒ヶ岳,桜島の各火山を対象に火山灰調査を実施した.

論文

別府湾コアからみた由布・鶴見火山群における完新世の噴火活動

梅田 浩司; 草薙 恵*; 古澤 明*; 宇井 忠英*

火山, 41(2), p.61 - 71, 1996/00

由布・鶴見火山群では,完新世に溶岩円頂丘の崩壊に伴う火砕流が発生したことが既存の現地調査によって明らかになっている。しかし,火砕流の発生した正確な時期や流下した方向,規模などは,未だ解明されていない。本研究では,別府湾で採取されたコア試料を対象に火山ガラスの抽出分析を行い,上記の活動に由来する火山灰層を同定することを試みた。この結果,コア試料中には,2枚の火山灰層準が認定することができ,このうちの一枚がガラス形態,屈折率などから上記の火砕流に伴う降灰によるものであることが明らかになった。また,この火山灰層の上位と下位の貝殻について14C年代測定を行ったところ本火山灰層の降灰年代(火砕流の発生年代)は約2500年前であることが判明した。海底堆積物を用いた火山灰調査は,陸上での現地調査では得られないような小規模の噴火現象を捉えることが可能であり,火山活動史を調査する上での

口頭

利根川支流,鏑川流域の河成段丘の形成時期

田力 正好; 高田 圭太*; 古澤 明*; 守田 益宗*; 須貝 俊彦*

no journal, , 

河成段丘を用いて隆起量を推定する方法の基礎となる、河成段丘の形成モデルを検証することを目的として、利根川支流の鏑川沿いの段丘の形成年代を明らかにするための調査を行った。調査地域の段丘は空中写真判読により、Q1-Q4に分類された。Q3は、これまでも酸素同位体ステージ(MIS)2の堆積段丘と考えられていたが、今回の調査で構成層中にトウヒ属又はカラマツに同定される木片が発見され、Q3の堆積物は寒冷な時期に堆積したことが確かめられた。Q3の高位に分布するQ2を覆う風成堆積物の最下部又は段丘礫層を覆う洪水堆積物の最上部に、MIS5/6境界頃に降灰した飯縄上樽テフラ(Iz-Kt)に対比されるテフラが数地点で検出された。よって、Q2はMIS5/6境界頃に離水した可能性が高い。関東地方北部では、これまでMIS5/6境界頃に離水したと確実に認定できる段丘はほとんど報告されていなかったが、今回の調査で具体的な証拠(テフラ層序)に基づき、MIS5/6境界頃に離水したことが確かめられた。

口頭

庄内川(土岐川)流域の河成段丘と地形発達

田力 正好; 安江 健一; 柳田 誠*; 須貝 俊彦; 守田 益宗*; 古澤 明*

no journal, , 

日本列島の中部山岳地帯以北(東北日本)では、第四紀の気候・海水準変動に連動して河床高度が変化していることが知られているが、西南日本においてはこのような河床変動はほとんど報告されていない。本研究では、西南日本の比較的小起伏の山地$$sim$$丘陵を流域とする庄内川(土岐川)沿いの河成段丘を対象とし、東北日本と同様な河床変動が生じているかを検討するために調査を行った。空中写真判読、$$^{14}$$C年代測定、火山灰分析、花粉分析を行い、段丘の形成時期と形成環境を推定した結果、庄内川流域の河成段丘は気候変動に連動した河床変動の結果として形成されたことがわかった。段丘面の比高から庄内川上流域の隆起速度を推定すると、最近約12万年間で10-20mとなり、流域内ではほとんど変化しない。濃尾傾動運動から予想される東方への隆起量の増加は認められないのは、上流域では下刻が隆起速度に追いついていないためと考えられる。

口頭

植物珪酸体分析に基づく段丘地形の形成環境の復元; 利根川支流,鏑川流域の例

田力 正好; 安江 健一; 杉山 真二*; 高田 圭太*; 加藤 孝幸*; 須貝 俊彦; 守田 益宗*; 古澤 明*

no journal, , 

地殻変動に伴う地形変化やそれによる地下水流動の変化は、地質環境の長期安定性に影響を与えると考えられるため、地殻変動の調査・評価手法の高度化は、地層処分システムの長期安定性を評価する技術を整備するうえで重要な課題と考えられる。内陸部の地殻変動は、おもに河成段丘を用いて推定されるが、この手法は河成段丘が気候変動に連動して形成されるというモデルに基づいているため、この手法を実際に適用するためには、対象地域の河成段丘が気候変動に連動して形成されたことを確認する必要がある。本研究では、それを確認する一方法として、植物珪酸体分析に基づく古気候(段丘の形成環境)の復元を試みた。鏑川流域の、低位・中位段丘堆積物から採取された植物珪酸体試料からは、寒冷な気候が復元された。このことは、これらの段丘堆積物は寒冷期に堆積したことを示し、鏑川流域において段丘が気候変動に連動して形成された可能性を示唆する。以上の結果から、植物珪酸体分析は古気候の復元、及び段丘の形成環境を推定するうえで有効な調査手法として利用できる見通しが得られた。

口頭

堆積岩中における割れ目の形成過程に基づく高透水部の連続方向の推定; 北海道北部,幌延地域の珪質泥岩の例

石井 英一; 平賀 正人; 藪内 聡; 横田 秀晴; 古澤 明*

no journal, , 

割れ目が地下水の主要な水みちとなっているような堆積岩中において、ボーリング調査で確認された高透水部がその周囲でどのような方向に連続しているのかをそのデータのみから直ちに判断することは難しい。しかしながら、対象とする堆積岩の岩相・岩質とともに同岩石中に発達する断層や節理の全体的な形成過程が把握できれば、高透水部の連続方向を予測できる可能性があり、それはより詳細な地下水流動解析のための地質構造モデルの構築に繋がる。そこで本研究では堆積岩中における透水部の連続方向に関する検討として、まず堆積岩中における高透水部の連続方向と断層や節理の形成過程の関係にかかわる既存の知見を文献調査し、そのうえで幌延地域に分布する新第三紀の層状構造に乏しい珪質泥岩からなる稚内層を事例に同層中に発達する断層と節理の形成過程を露頭観察とコア観察から明らかにした。次いでそこから推定される稚内層中の高透水部の連続方向を、近接し合う複数のボーリング孔のデータ(コア観察結果/流体電気伝導度検層結果/現位置透水試験結果/水圧モニタリング結果)と地下坑道の壁面観察の結果から検証した。

口頭

放射性炭素年代を用いた黒色土の層序対比と断層変位基準認定への活用

安江 健一; 廣内 大助*; 國分 陽子; 松原 章浩; 古澤 明*

no journal, , 

地層処分のサイト選定や原子力施設の耐震評価においては、断層の活動時期の把握が重要である。本研究では、放射性炭素年代を用いた詳細な活動時期の推定手法の開発を進めている。活断層の活動時期を正確に把握するためには、断層周辺の堆積物の堆積時期を高精度に決定する必要がある。そこで本研究では、断層周辺の黒色土を用いて、放射性炭素年代測定を深さ方向に連続に実施し、活断層の活動時期を推定した。測定試料は、横ずれ活断層である阿寺断層のトレンチ壁面から採取された黒色土である。測定の結果、黒色土は、下部から順に約4000年前から2000年前に向かって若くなる傾向がある。このことから、約4000年前から2000年前に断層は変位していないと考えられる。また、下盤側の黒色土の上位において、層厚20cm程の年代値は、どの深度でも2000年前頃である。このような断層付近での堆積速度の変化の原因の一つとして断層変位があり、2000年前頃の活動が示唆される。本結果の解釈については、阿寺断層帯全体の活動セグメントの問題も踏まえて活動の時空分布を慎重に検討する必要がある。

口頭

Identification of faulting events based on radiocarbon ages of continuous black soil along active fault in trench wall

安江 健一; 廣内 大助*; 國分 陽子; 松原 章浩; 古澤 明*

no journal, , 

断層活動イベントを詳細に把握する手法を開発するため、活断層沿いの黒色土を下部から上部へ隙間なく連続に採取し、C-14年代測定を行った。その結果、黒色土はほぼ一定の速度で堆積しているが、一部で堆積速度の増加や堆積年代の逆転の異常が認められた。これらの異常は、断層変位による上昇側の崩壊や低下側での窪地の形成によって引き起こされたと考えられ、測定の結果は、7,500, 6,000, 3,500, 2,000年前に断層活動イベントが発生した可能性を示している。今後は、同じ活断層の別の地点において本研究と同様の年代測定を行い、断層活動イベントを検討することが課題である。

口頭

火山ガラスの微量元素組成によるテフラの詳細な対比にむけて; 大田テフラを例に

鏡味 沙耶; 横山 立憲; 梅田 浩司*; 安江 健一*; 丹羽 正和; 古澤 明*; 田村 糸子*

no journal, , 

テフロクロノロジーは、過去数百万年前以降の隆起・沈降、侵食・堆積、断層運動などの地質イベントを精度よく理解するために重要である。従来、鉱物組成や火山ガラスの形態・屈折率・主要元素組成を指標としてテフラを対比し(町田・新井2003)、給源の推定や、テフラ層の年代(噴火年代)との前後関係から堆積層の年代決定が行われてきた。しかし、従来の手法では、特徴が良く似たテフラを対比することが困難なことも多い。これらを識別するために、火山ガラスの微量元素組成を対比の指標に加えることで、より精度の高いテフラの対比が可能となってきた。例えば、十和田カルデラ起源の噴出時期の異なる2つのテフラは、火山ガラスの屈折率や主要元素組成において類似しているが、鉛の含有量に差異が認められている(古澤2017)。ローカルテフラだけではなく、広域テフラにおいても、微量元素組成のデータベースは主要元素組成と比較して未だ十分ではない。本研究では、広域テフラの微量元素組成に係るデータベースの拡充を目的とし、中部日本に広く堆積しているテフラの一つである大田テフラ(Znp-Ohta:~3.8Ma)を対象に火山ガラスの主要元素及び微量元素組成分析を行った。分析には、原子力機構東濃地科学センター所有のEPMAとLA-ICP質量分析装置を用いた。Znp-Ohtaと火山ガラスの主要元素組成が比較的類似している広域テフラとして、谷口テフラ(Tng:~2.2Ma)や坂井テフラ(Sakai:~4.1Ma)、佐布里-板山テフラ(Sr-Ity:~3.5Ma)などが挙げられる。本研究では、Tngを同手法により分析し、微量元素組成による識別の評価を行った。本研究の微量元素分析から、Znp-Ohtaでは、ジルコニウム濃度[Zr]=44-58ppm, Zr/Pb=2.5-3.4が得られ、Tngでは、[Zr]=70-81ppm, Zr/Pb=3.8-4.6が得られた。Znp-OhtaとTngは、これまで火山ガラスの特徴的な形態やそのBa/LaやLa/Yによって識別されてきたが(田村・山崎2004)、Zr-Pb図上でも識別可能であることが明らかになった。今後は、テフラの堆積環境が火山ガラスの微量元素組成に与える二次的な影響を評価するため、大田テフラに対比される各地のテフラを対象に分析を行い、化学組成を比較する。

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