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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18年度)

野原 壯; 梅田 浩司; 笹尾 英嗣; 花室 孝広; 齋藤 龍郎; 安江 健一; 丹羽 正和; 眞島 英壽*; 島田 耕史; 山田 国見; et al.

JAEA-Research 2008-062, 61 Pages, 2008/07

JAEA-Research-2008-062.pdf:39.02MB

我が国は変動帯に位置しており、安定大陸にある欧米諸国に比べて、地震や火山活動等が活発である。地質環境の長期安定性に関する研究においては、地質環境に重要な変化をもたらす可能性のある天然現象に着目して、それらの特徴を明らかにするとともに、それらが地質環境に及ぼす影響を評価するための調査技術・手法にかかわる研究開発を進めている。平成18年度においては、地層処分システムの成立性に重大な影響を及ぼす現象の存在や、過去の変動の履歴をあらかじめ確認するための調査技術として、以下の項目について調査・研究を行った。活断層・地震活動については、活断層の分布と活動履歴(移動,伸張,変形帯の発達過程)の調査技術に関する既存情報の整備を行い、火山活動については、第四紀の火山・地熱活動(特に低温領域の熱履歴)や地下深部のマグマ・高温流体等の基礎的な探査技術の抽出を行った。隆起・侵食/気候・海水準変動については、地形変化モデルの概念モデルの作成等を行った。

口頭

北西九州佐賀両子山に分布する高Nb/La高マグネシウム安山岩の成因

眞島 英壽

no journal, , 

北西九州佐賀両子山に玄武岩に伴って分布する玄武岩質安山岩は、(1)Mg/(Mg+Fe)=0.8の斜方輝石を含み、(2)Mg-Fe-Ni組成がマントルカンラン石と平衡可能なことを示すことから、マントルと平衡共存可能な高マグネシウム安山岩(HMA)である。以下に挙げる証拠から、佐賀両子山HMAの成因にスラブ由来の流体あるいは珪長質メルトは重要な役割を果たしていないと考えられる。(1)斜長石-全岩のKD$$^{Ca-Na}$$=1.25であり、メルト中のH$$_{2}$$O=1.8wt.%以下であったと考えられる。(2)Nb/La$$>$$1かつSiO$$_{2}$$とNb/Laに系統的相関が認められず、起源マントルのメタゾマティズムを示唆しない。(3)北西九州から含水鉱物組合せを持つマントルゼノリスは発見されていない。(4)北西九州に沈み込んだフィリピン海プレートは到達していない。ノルムJd+CaTs-Ol-Qz組成は、佐賀両子山HMAマグマは0.5GPa程度の極低圧領域で比較的無水なマントルから生じたことを示唆する。このような異常低圧部分溶融は北西九州火山活動に先行する唐津佐世保堆積盆の形成と消滅に伴う、堆積盆リソスフェリックマントルの力学的強度の低下、及び白亜紀花崗岩からなる背振山地リソスフェリックマントルとの力学的強度比の増大によると考えられる。

口頭

北西九州長崎地域に分布する高マグネシウム安山岩の成因

眞島 英壽; 田島 俊彦*

no journal, , 

北西九州長崎には島弧的特徴を持つ未分化高マグネシウム安山岩(HMA)が分布している。HMAマグマは、含水マントルの部分融解や含水珪長質メルト-マントル反応などによって生じると考えられてきた。しかし、北西九州マントルゼノリスは、北西九州マントルが無水鉱物からなることを示しており、従来のモデルで長崎HMAの発生を説明することはできない。長崎HMAのノルムJd+CaTs-Ol-Qz組成は、無水マントルの0.5GPaでの共融線上にプロットされ、極低圧領域での無水マントルの部分溶融によって生じたことを示している。このような異常低圧部分溶融は長崎変成岩類から構成される陸域部と周辺海域堆積盆との間の力学的強度差が大きいため、マントル上昇が両者の境界に集中した結果生じたと考えられる。長崎HMAマグマの発生において、フィリピン海プレートの沈み込みは、水にとむ物質の供給源ではなく、北西九州のストライキスリップテクトニクスの駆動力として働いたと考えられる。

口頭

島弧会合点における火山活動の研究; 北西九州の火山活動のテクトニックモデル

眞島 英壽

no journal, , 

西南日本弧と琉球弧の会合点に位置する九州北西部の火山活動について、地質学的岩石学的情報からその成因を考察した。火山活動に先立ち、北西九州は唐津佐世保炭田の形成に伴う沈降と、日本海拡大時の横ずれ運動を経験した。これらの造構運動によって北西九州リソスフェアの力学的強度は低下した。一方、玄武岩岩脈群の方位は沈降期に形成された北西方向断層と一致し、その再活動を示している。また、佐々川逆断層による玄武岩溶岩の変位は上位に向かって減少しており、北西方向断層の再活動が圧縮応力場で起こったことを示している。岩石学的研究から得られた未分化マグマの温度は1200-1300$$^{circ}$$Cであり、その起源マントルに極端な温度異常は期待されないことを示している。これらの証拠から火山活動の原因は、北西方向の圧縮応力場において、脆弱化した北西九州リソスフェアが破断したことであると考えられる。リソスフェアの破断はアセノスフェアの上昇を誘発し、マグマを発生させたと考えられる。同時期に西南日本沿岸の日本海にはユーラシアプレートとフィリピン海プレートの力学的結合によって、北東-南西方向の軸を持つ褶曲構造が形成されている。したがって、北西九州の火山活動をもたらした圧縮場も両プレートの力学的結合によって引き起こされたと考えられる。

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