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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。
安江 健一; 田力 正好*; 谷川 晋一; 須貝 俊彦; 山田 浩二*; 梅田 浩司
原子力バックエンド研究(CD-ROM), 18(2), p.51 - 62, 2011/12
内陸部の隆起速度は、氷期に形成された2つの時代の河成段丘(2万年前及び14.5万年前)の比高によって推定するTT法がよく用いられる。今回、TT法を用いた研究事例のレビューを行うとともに、河成段丘の形成年代を決定する際の問題点を整理した。また、鏑川と土岐川周辺の事例研究を通じて、(1)フラッドローム層による離水層準の同定、(2)植物珪酸体による気候(氷期)の推定、(3)物理探査等による埋没谷底の位置の推定を行うことにより、河成段丘の形成年代が高い精度で決定できるとともに、TT法による隆起速度の評価にかかわる信頼性が大幅に向上することを示した。
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,
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。
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。
草野 友宏; 野原 壯; 梅田 浩司; 石丸 恒存; 花室 孝広; 齋藤 龍郎; 安江 健一; 丹羽 正和; 島田 耕史; 山田 国見; et al.
JAEA-Research 2009-022, 47 Pages, 2009/09
JAEA-Research-2009-022.pdf:48.94MB
我が国は変動帯に位置しており、安定大陸に位置する欧米諸国に比べて、地震や火山活動等が活発である。地層処分においては、まず安定な地質環境を選んだうえで、そこに適切な多重バリアシステムを構築することが、安全確保の基本的な考え方である。このため、地質環境の長期安定性に関する研究においては、地層処分の場としての地質環境に重要な変化をもたらす可能性のある地震・断層活動,火山活動,隆起・侵食,気候・海水準変動等の天然現象に着目して、それらの有無や程度が文献から明らかでない場合に適用する調査技術や、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・解析手法にかかわる研究開発を進めている。平成19年度においては、我が国の地質環境において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。地震・断層活動については、破砕帯の分布,活動履歴,活動性の調査技術の整備を行った。火山活動については、熱履歴や地下深部のマグマ・高温流体などを調査する技術の開発を行った。隆起・侵食/気候・海水準変動については、河成段丘を用いた隆起速度を調査する技術,地形変化をモデル化する技術,地殻変動や気候変動を考慮した地下水流動解析手法などの開発を行った。
田力 正好; 池田 安隆*; 野原 壯
地震, 62(1), p.1 - 11, 2009/08
河成段丘の比高を用いて、2008年6月14日に発生した、岩手・宮城内陸地震の震源域周辺における過去10数万年間の隆起速度分布を求めた。この地震の震源域では、明瞭かつ大規模な断層変位地形が存在せず、これまで活断層は記載されていなかった。今回の地震の震源域には隆起速度の変化帯が存在し、この変化帯は今回の地震の震源断層の活動に関連していることが示された。また、震源断層を挟んだ両側の隆起速度の差から、今回の地震の震源断層の垂直変位速度は0.4-0.5mm/yrと推定された。明瞭な断層変位地形を持たない地域においても、河成段丘の比高を用いて隆起速度分布を明らかにすることにより、活断層の存在を推定することが可能であると考えられる。
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。
梅田 浩司; 大井 貴夫; 大澤 英昭; 大山 卓也; 小田 治恵; 亀井 玄人; 久慈 雅栄*; 黒澤 英樹; 小林 保之; 佐々木 康雄; et al.
JAEA-Review 2007-050, 82 Pages, 2007/12
JAEA-Review-2007-050.pdf:28.56MB
本報告書は、2006年度(平成18年度)の地層処分技術に関する各々のプロジェクトにおける研究開発の現状とトピック報告を示した年度報告書である。
大上 隆史*; 田力 正好; 安江 健一; 丹羽 雄一*; 須貝 俊彦*
no journal, ,
濃尾平野は複数の河川によって複合的に埋積されており、庄内川に沿う沖積層の発達過程を復元することは濃尾平野の三次元的な発達過程を考察するうえで重要な知見を与える。本研究では、濃尾平野内で掘削された複数のオールコアボーリングと、それらから得られた年代試料に基づいて地形地質断面を復元し、デルタの前進速度を見積もった。その結果、デルタの前進速度は3.3
6.2m/yrと算出された。これは、木曽川沿いのデルタの前進速度に匹敵する。
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、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。
安江 健一; 田力 正好; 三枝 博光; 丹羽 正和; 黒澤 英樹; 草野 友宏
no journal, ,
放射性廃棄物の地層処分の安全性を確保するためには、隆起・侵食や気候変動などの天然現象の規模やそれらが引き起こす地質環境の変化を適切に考慮する必要がある。原子力機構では過去から現在までの地形や気候の変化を明らかにして将来の地形や気候の変化を予測する技術を整備するとともに、地殻変動及び気候・海水準変動が複合して引き起こす地下水流動の長期変化に関する解析手法の開発を進めている。特に内陸部を対象として、(1)古地形・古環境の復元調査技術の整備,(2)地形変化モデルの開発,(3)地質環境の変化を考慮した地下水流動解析手法の開発、に取り組んでいる。本発表では、これまで実施してきた技術開発のうち主要な成果について概略を報告する。
丹羽 雄一*; 須貝 俊彦; 大上 隆史*; 田力 正好; 安江 健一; 藤原 治*
no journal, ,
濃尾平野で掘削された10本のボーリングコアを用いて、岩相記載,粒度分析,電気伝導度,C-14年代測定を行い、堆積物に残されている記録から過去の沈降の履歴を検討した。その結果、完新世の海水準変動に対応したデルタのサクセッションが認められ、網状河川堆積物,蛇行河川デルタ堆積物,内湾堆積物,デルタフロント堆積物,氾濫原堆積物にユニット区分された。その一部のコアでは、デルタ前進時に一時的に河口から遠ざかり、粗粒物質が運ばれにくくなったと考えられる層相が認められた。これは相対的な海面上昇が考えられ、掘削地点を考慮すると養老断層の活動による地震性沈降が考えられる。
齋藤 龍郎; 中司 昇; 野原 壯; 田力 正好; 安江 健一
no journal, ,
地層処分システムに影響を及ぼす可能性のある天然現象の一つである隆起・侵食/気候・海水準変動について、JAEAにおける調査研究の取り組み方針と現状,今後の課題などについて紹介する。また、古地形・古気候を調査するための技術や地形変化モデルの開発について、事例研究を通じて得られた最近の知見などをトピック的に報告する。
三枝 博光; 安江 健一; 水野 崇; 竹内 竜史; 田力 正好; 黒澤 英樹
no journal, ,
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においては、隆起・侵食などによって生じる地形変化,降水量や海水準の変化の要因の一つである気候変動などの自然現象に伴い地質環境が長期的にどのように変化するのかを把握するための調査・解析技術を構築することが重要である。原子力機構では、地質環境の長期安定性に関する研究において「調査技術の開発・体系化」と「長期予測・影響評価モデルの開発」の枠組みを設定し、調査技術・解析手法の開発・体系化に取り組んでいる。地形変化や気候変動に関する調査研究では、過去から現在までの地形や気候の変化を明らかにし、将来の地形や気候の変化を推測するための技術を開発・整備するために、(1)古地形・古気候の復元調査技術の整備,(2)地形変化モデルの開発に取り組んでいる。さらに地形や気候の変化などに伴って地下水流動が変化する可能性があることから、それを適切に評価する解析手法を開発するために、(3)天然現象を考慮した地下水流動解析手法の開発に取り組んでいる。本報告では、これらの研究開発の概要について紹介する。
田力 正好
no journal, ,
隆起・侵食/気候・海水準変動に伴う地形変化及びそれによる地下水の流動特性や水質の変化等といった情報は、処分施設等の設計や変動シナリオによる安全評価に反映されると考えられる。そのため、原子力機構では、古気候の復元にかかわる調査技術の整備(気候・海水準変動に関する調査技術
全体計画(A)-(3)-3-2
)や将来の地形変化を予測するためのシミュレーション技術の開発(三次元地形変化モデルの開発全体計画(A)-(3)-3-3)を進めている。これらのうち、気候・海水準変動に関する調査技術として、プラントオパールを用いた古気候復元を試みた。さらに、利根川支流の鏑川を事例として、火山灰分析とプラントオパール分析を組合せることにより段丘(堆積物)の年代と堆積環境を推定し、内陸部の隆起速度の推定法の信頼性向上を試みた。また、三次元地形変化モデルの開発に関しては、東濃地域の大湫盆地において現地取得データを用いた地形変化シミュレーションを試み、地形変化シミュレーションに用いるパラメータの取得方法を例示した。
田力 正好
no journal, ,
隆起や侵食,気候・海水準変動などによる長期的な地形変化は、土被り・動水勾配・水頭分布・涵養-流出域などの変化を通じて地下深部の地質環境に影響を与える。地形変化が将来の地質環境に与える影響を評価するためには、適切な方法で三次元地形変化シミュレーションを行い、将来の地形変化を予測することが必要である。これまでの検討では、斜面域と河川域に分けて解析を行い、おおむね地形学的知見と整合的な結果が再現されている。しかし、これまでのシミュレーションで用いた従順化係数や河川の平衡勾配,河川流量といった各種パラメータは、明確な地形・地質学的根拠に基づいたものではないため、正確に現実の地形変化を再現できるまでには至っていない。現在は、これらの各種パラメータの値を取得するために、土岐川流域を事例として、段丘面を用いた古地形復元調査や、半閉塞流域におけるボーリング調査による古環境復元調査を行っている。
丹羽 雄一*; 須貝 俊彦; 大上 隆史*; 田力 正好; 安江 健一; 藤原 治*
no journal, ,
断層活動・海水準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、断層活動・海水準変動の調査・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。本研究では、堆積物の分析に基づく断層活動・海水準変動の復元手法の整備を目的として、濃尾平野で掘削された計8本のボーリングコアの岩相記載・粒度分析・電気伝導度測定・C年代測定を行った。調査の結果、各コアにおいて地震性沈降を示唆する層準が複数認められた。濃尾平野西縁の養老断層系南部を構成する桑名断層では、Naruhashi et al. (2008)によって、複数回の地震性沈降イベントが報告されているが、本研究で得られた各イベントの年代は、それらの年代とおおむね一致している。本研究で用いたコアは、養老断層系北部の養老断層下盤側に位置しており、本研究で得られた結果は、養老断層と桑名断層が同一の活動セグメントをなす可能性を示す。以上の結果から、平野の堆積物の分析は、断層活動・海水準変動を評価するうえで有効な調査手法として利用できる見通しが示された。
丹羽 雄一*; 須貝 俊彦; 大上 隆史*; 田力 正好; 安江 健一
no journal, ,
地殻変動・海水準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・海水準変動の調査・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。本研究では、堆積物の分析に基づく地殻変動・海水準変動の復元手法の整備を目的として、濃尾平野で掘削された計10本のボーリングコアの岩相記載・電気伝導度(EC)測定・
C年代測定を行った。対象層準の標高とEC値から推定された古水深から、コアごとにプロデルタ堆積物最上部の堆積時の海面高度を推定した。推定された海面高度と地殻変動がない地域の同時期の海面高度を比較することにより、各コアの掘削地点の沈降速度を算出した。それらの結果から、濃尾平野の傾動速度は1.0
10
/yrと算出された。この速度は過去90万年間の傾動速度と調和的であり、濃尾平野では90万年前以降同様な地殻変動が進行していることを示す。以上の結果から、平野の堆積物の分析は、地殻変動・海水準変動を評価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。
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。
野原 壯; 田力 正好; 安江 健一; 草野 友宏
no journal, ,
地形変化に伴う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、地形調査の結果に基づく地下水流動の変化の調査・評価手法の有効性を確認することが課題である。本研究では、土岐川(庄内川)流域の河成段丘の分布に基づいて、地下水流動場の長期的変化の傾向を推定した。また、推定結果の検証の試みとして、既存の放射非平衡調査結果との比較を行った。その結果、最近数十万年間の河川侵食による起伏の増加に伴い、ローカルな地下水流動の主な湧出域が移動した範囲が示された。また、推定された主な湧出域の放射非平衡の特徴から、過去約数千年間の地下水上昇が示唆された。本研究により、河成段丘の情報に基づく地下水流動場の長期的変化の傾向を推定する手法の有効性と、放射非平衡を用いた検証方法の可能性が示された。
