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末岡 茂; 小松 哲也; 日浦 祐樹
no journal, ,
複数時間スケールの削剥速度データを用いて、山地の発達段階を基に日本列島の山地の分類を試行した。削剥速度の算出に用いたのは、ダム堆砂量、宇宙線生成核種法、熱年代学的手法の3種類である。これらのデータを基に、代表的な山地の削剥速度の時間変化パターンから山地の発達段階を推定したところ、以下の4パターンに分類することができた。(1)隆起と削剥が動的平衡に達した極相期の山地で、日本アルプスが該当、(2)隆起と削剥が動的平衡に達する前の成長期の後半にあたる山地で、近畿の逆断層地塊などが該当、(3)削剥が進行しておらず成長期の前半にあたる山地で、北上山地などの隆起準平原面が広く残存する山地が該当、(4)隆起が停止し高度が低下する減衰期にあたる山地で、中新世に活発に隆起した日高山脈などが該当。今後は削剥速度データの充実等を通じ、分類精度の向上と妥当性の検証を進めていく。
長田 充弘; 福田 将眞; 末岡 茂; 横山 立憲; 鏡味 沙耶; 仁木 創太*; 岩野 英樹*; 檀原 徹*; 小北 康弘; 梶田 侑弥*; et al.
no journal, ,
本研究は東北日本の仁左平層のNSTと呼ばれる試料のジルコンのU-Pb年代とフィッショントラック(FT)年代を複数の施設で測定し、新たにHf同位体について分析を実施したので、それらの結果について報告する。NSTはジルコンによるU-Pb年代とFT年代や黒雲母K-Ar年代といった閉鎖温度の異なる複数の放射壊変系列の年代がいずれも約22-21Maを示し、標準試料として有効な可能性がある。京都大学より提供されたNSTジルコンからはいずれの施設でも約23-21MaのU-Pb年代を得た。これらの結果は先行研究ともおおむね整合的である。ただし、約30-26Maのジルコンも確認される例や4
面でのFT年代が古くなる傾向については、今後検討を要する。Hf同位体比(
Hf/
Hf)の加重平均値として0.282895
29を得た。また、Lu/Hf比とYb/Hf比は他のジルコンHf同位体比標準試料のそれに比べて高い傾向にある。Hf同位体分析では、LuやYbなどのHfに干渉する同重体を正しく補正する必要があり、こうした特徴を持つNSTは、Hf同位体分析の精確さを評価する上で重要な試料となる可能性もある。
丹羽 正和; 島田 耕史; 渡部 豪; 後藤 翠; 平塚 晋也
no journal, ,
地下に伏在する断層などの活構造を検出し、それによる破壊や変形の影響を把握する手法の構築を目的として、鹿児島県の南九州せん断帯を対象としたGNSS稠密観測,地形判読、および地質調査を組み合わせた検討を実施した。2016年3月より4年余りにわたって実施したGNSS稠密観測においては、同せん断帯で地表より約8kmの深さで固着が、それ以深で約9mm/yrの左横ずれセンスの定常すべりが生じていることが示された。地形判読からは、GNSS稠密観測から認識されるひずみ集中帯の中軸部付近において、東西方向のリニアメントの分布密度が高い領域が認められた。リニアメント密度が高い領域を中心とした約20km四方の範囲の地質調査では、小断層データから推定される応力場が、左ずれのひずみ集中帯と調和的となる範囲を調べた。その結果、左ずれのひずみ集中帯に伴う地殻の変形は、GNSS観測から推定されるひずみ集中帯の範囲内で漸移的に進行しているのではなく、(おそらく複数箇所で)局所的に進行している可能性が明らかとなった。
Bateman, K.; 天野 由記; 舘 幸男
no journal, ,
The use of cement for geological disposal repository will result in the development of a highly alkaline porewater, pH 
12.5 in the case of Ordinary Portland cement (OPC). The fluid will migrate into and react with the host rock. The chemistry of the migrating fluid will evolve over time, initially being high in Na and K, evolving to a Ca rich fluid and finally returning to the groundwater composition. This evolving fluid chemistry will affect the long-term performance of the repository altering the physical and chemical properties of the host rock. This study focused on the alteration due to OPC-type leachates on mudstone from the Horonobe URL, Hokkaido, Japan, by coupling the sequential flow tests and the reactive transport modelling. The reaction of the mudstone with the successive OPC leachates demonstrated its chemical buffering capacity, leading to a reduction in pH, the dissolution of primary minerals with Ca and Si concentrations being controlled by C-S-H phase precipitation. However, when the fluid returns to the natural background groundwater composition the C-S-H phases re-dissolve, which would potentially release any sorbed radionuclides. The experimental data was used to validate a reactive transport model generating increased confidence in its predictive capabilities.
小形 学; King, G. E.*; Herman, F.*; 末岡 茂; 山田 隆二*; 小村 健太朗*
no journal, ,
光ルミネッセンス(optically stimulated luminescence: OSL)熱年代法は、閉鎖温度にして数十度以下の超低温領域の熱史を推定可能とするOSL年代測定法の応用手法であり、深度にして数百mオーダーの削剥史復元への利用が期待できる。OSL熱年代法の適用は、ルミネッセンス信号が数十万年で飽和するため、露頭試料においては削剥の速い地域(約5mm/yr以上)に制限される。しかし、大深度ボーリングコアを用い、ルミネッセンス信号が飽和していない深部の試料を利用することで、侵食速度の遅い地域にも適用できる可能性がある。本研究では、防災科学技術研究所が六甲山地で掘削した「甲山」コア試料にOSL熱年代法を適用した。このコア試料に対しては、フィッション・トラック熱年代法を適用した先行事例がある。六甲山地は、六甲変動から推測される隆起速度や宇宙線生成核種による削剥速度より、中程度の削剥速度(0.1-1mm/yr)が予想される。甲山コアの全長は1313mであり、408, 642, 818, 1048m地点の試料の測定を行った。本発表では、本研究の熱史モデリング結果と削剥速度が遅い地域で掘削されたコア(MIZ-1; 岐阜県瑞浪市; 0.1mm/yr以下)の結果との比較や、六甲山地の隆起・削剥速度の既往研究との整合性の確認結果、また熱史復元結果より推定される六甲山地の侵食史・地形発達史について報告する予定である。
日浦 祐樹; 川村 淳; 梅田 浩司*; 丹羽 正和
no journal, ,
火山・火成活動に関する技術的課題の一つとして、マグマの影響範囲を把握するための技術の高度化が挙げられ、特に岩脈の発達が第四紀火山の中心から半径15km以上に及ぶ場合の調査事例を蓄積していくことが重要であるが、現存の火山体下に伏在している火道やそこから派生している岩脈の分布を把握することは現実的に困難である。そのため本検討では、数値標高モデルなどの地形データなどに基づいて第四紀火山体下に分布する岩脈の分布範囲を推定する手法開発を目的とした。本研究では、成層火山,カルデラなど火山の様式に応じた6つの火山を対象に、数値地図とGISソフトウェアを用いて火山体底面の形状,面積,重心などの地形パラメータを計測し、放射状岩脈の三次元的な分布範囲のモデル化を検討した。その結果、標高毎の重心位置の変遷は、火山体が形成される過程での活動の中心(火道)の変遷をある程度示唆しており、中央火口のみならず側火山などの活動も抽出可能であることがわかった。このことは、活動履歴が詳らかになっていない火山でも火道の変遷や安定性について、本手法を適用することによりある程度定量的な評価の可能性を示唆するものと考えられる。
渡部 豪; 浅森 浩一; 島田 顕臣; 雑賀 敦; 小川 大輝; 梅田 浩司*; 後藤 翠; 島田 耕史; 石丸 恒存
no journal, ,
地層処分に係る地質環境長期安定性を検討する場合、地形的に不明瞭な活断層に関する活動性の評価は重要な課題の一つである。そのような背景下、南九州には、左横ずれのせん断帯が存在し、10
/yr超のせん断ひずみ速度分布がGNSS速度場より推定され、そこではM6前後の左横ずれ型のメカニズムをもつ地震が発生している。しかし、せん断ひずみ速度の集中域やこれらの地震に対応した明瞭な活断層は認められておらず、地形的に不明瞭な活断層を検出するための技術開発を目的として、10点のGNSS稠密観測網を構築し2016年より観測を開始した。約5年間の観測の結果、南北幅約190kmの領域内に東西方向のせん断変形の変形中心が少なくとも二つ存在する可能性が示され、一つ目は、固着域の深さが約8km、すべり速度が約10mm/yr、二つ目は、固着域の深さが約5km、すべり速度が約6mm/yrであることを明らかにした。これらの結果は、地形的に不明瞭な断層下でのひずみ蓄積過程を明らかにする上で貴重なデータといえる。
笹尾 英嗣
no journal, ,
原子力を安定に利用するためには、核燃料の原料であるウランの供給安定性が求められる。本論では、経済協力開発機構原子力機関と国際原子力機関が共同で2年ごとに取りまとめているUraniumという報告書(通称レッドブック)の最新版に基づいて、今後のウランの需給関係を整理した。その上で、主要なウラン生産国であるカナダとオーストラリアを対象に、今後のウラン供給の見通しを地質学的見地から検討した。
野田 篤*; 宮崎 一博*; 水野 清秀*; 長田 充弘
no journal, ,
本発表は発表代表者が博士課程前期から後期修学中に関与したものであり、出版する地質図幅「池田」を紹介するものである。池田地域は香川県と徳島県にまたがる讃岐山脈を中心とする地域で、その南縁には中央構造線(中央構造線活断層系を含む)が分布する。中央構造線の北側には領家帯の深成岩類・変成岩類とそれを覆う上部白亜系和泉層群,中新統瀬戸内火山岩類,下部更新統三豊層群が、南側には三波川変成岩類や下部更新統の土柱層が分布する。これらの他に段丘堆積物や地すべり堆積物も広く分布し、更新統から完新統を変位させる活断層も確認される。本図幅の出版は基盤地質の理解だけでなく、地震・防災の観点からも重要である。
若狭 幸*; 石山 達也*; 廣内 大助*; 松多 信尚*; 藤田 奈津子; 越後 智雄*
no journal, ,
東北日本太平洋側に位置する三陸海岸沿いには複数段の海成段丘面が広く分布しており、長期的に隆起傾向にある。海成段丘面の形成年代については、Toyaなどの広域テフラを指標として推定されている。しかし、年代指標に乏しいため、これらの形成年代については不確実性が大きい。また、段丘形成やそれと関連する長期的地殻変動のメカニズムに関しては不明な点が多い。そこで、本研究では、三陸海岸沿いに形成された海成段丘面の形成メカニズムとそれと関連する長期的地殻変動を明らかにするために、段丘面の分布の再検討と形成年代の推定を行った。
冨田 豊; 木島 佑一; 古野 朗子; 山本 洋一
no journal, ,
日本原子力研究開発機構(JAEA)は、国際監視システム(IMS)のための高崎放射性核種観測所(RN38)及び沖縄放射性核種観測所(RN37)の二つの放射性核種観測所を運用している。RN38は2002年に量子科学技術研究開発機構高崎量子応用研究所内に建設された。RN38では、RASA(Radionuclide Aerosol Sampler/Analyzer)とSwedish Automatic Unit for Noble Gasを用いて、それぞれ粒子状放射性核種と放射性キセノンガスの放射能を測定している。RN38のSAUNAが、2013年の第3回北朝鮮核実験に関連した放射性キセノンを検出したことは特筆に値する。RN37は2006年に宇宙航空研究開発機構(JAXA)沖縄宇宙通信所の改装した施設内に設置された。RN37ではRASAを用いて粒子状放射性核種の放射能のみを測定している。JAEAはこれらの活動を通してCTBT(包括的核実験禁止条約)国際検証体制に貢献している。放射性核種監視観測所の運用及びいくつかの観測結果について報告する。
南 沙樹*; 末岡 茂; Kohn, B. P.*; 福田 将眞; 梶田 侑弥*; 小北 康弘; 田上 高広*
no journal, ,
4-3Maに形成された若い深成岩体(谷川岳花崗閃緑岩)が露出している谷川岳地域を対象として、(U-Th)/He熱年代を用いて隆起・削剥史を推定した。谷川岳花崗閃緑岩および白亜紀みなかみ花崗閃緑岩の計6地点から、アパタイトおよびジルコンの(U-Th)/He年代が得られ、みなかみ花崗閃緑岩のジルコン年代が約30Maを示した以外は、3.3-1.3Maの極めて若い冷却年代が得られた。これらの冷却年代に基づくと、本地域周辺は3-2Ma頃に急速な削剥を被っていること、谷川岳花崗閃緑岩の東岩体と西岩体では異なる冷却・削剥史を経験している可能性があることなどが示唆された。
立石 良*; 島田 耕史; 丹羽 正和; 末岡 茂; 清水 麻由子; 菅野 瑞穂; 石井 千佳子; 石丸 恒存
no journal, ,
活断層と非活断層の大きな違いは最新活動後の経過時間であり、活断層が概ね百年から万年オーダーと考えられるのに対して、非活断層は十万年以上である。したがって、断層活動により生じる現象は両者とも同じであったとしても、その後の断層活動休止期間に生じる化学的な変化は大きく異なる可能性があることから、こうした現象が確認されれば活断層の認定に応用できる可能性がある。そこで活断層か非活断層かが既知である断層粘土の化学組成を、文献値と実際の分析により収集し、両者の化学組成による識別の可否を線形判別分析により検討した。今回の検討では、統計学的に妥当性の高い方法である対数比変換を元素の濃度に対して施した。赤池情報量基準に基づき選択された11元素によって、活断層45試料,非活断層51試料は96%の判別率で識別された。活断層の最新活動時期を新しいものからIからIV、非活断層をVと分けた時、判別得点はこの順に変化する。元素のなかでもTiO
とPO
は、最新活動時期が新しいものほど濃集する傾向が見られた。これらの濃集メカニズムと、長期にわたる減少メカニズムについては今後の課題である。
宮本 樹*; 須貝 俊彦*; 丹羽 雄一*; 中西 利典*; 小松 哲也; 日浦 祐樹
no journal, ,
地層処分技術の信頼性向上に向けた課題の1つが、隆起・沈降境界域における地殻変動評価技術の高度化である。本講演では、関東平野中部の隆起・沈降境界域を事例対象として、ボーリング試料を用いてMIS12以降の地形発達史及び平均地殻変動速度について検討した結果を報告する。
小北 康弘; 三戸 和紗*; 石橋 梢*; 坂田 周平*; 大野 剛*; 鈴木 哲士*; 横山 立憲; 鏡味 沙耶; 長田 充弘; 湯口 貴史*
no journal, ,
本研究では、遠野岩体の各岩相の貫入・定置年代とその時の温度条件を明らかにし、岩相ごとの温度-時間履歴に制約を与えることを目的として、遠野岩体の3岩相それぞれに含まれるジルコンを対象にU-Pb同位体分析とTi濃度定量分析を実施し、ジルコンの結晶化年代と結晶化温度を推定した。さらに、ジルコンのHf同位体組成から、各岩相の起源マグマに関する議論も行う。
梶田 侑弥*; 末岡 茂; 福田 将眞; 横山 立憲; 鏡味 沙耶; 長田 充弘; Kohn, B. P.*; 田上 高広*
no journal, ,
前弧域は海溝の沈み込みの影響を強く反映する地域であるが、本研究では東北日本弧前弧域の北上山地を対象に、熱年代学の手法を用いて地質学的時間スケールの削剥史を推定した。アパタイトフィッション・トラック(AFT)年代は156.8-70.3Maを示し、東に向かって古くなる傾向を示した。一方、アパタイト(U-Th)/He年代は76.3-33.6Maを示したが、もっとも西に地点を除くとほぼ一様な値を示した。北上山地では、約120Ma以降の累積では西側の方が削剥が進んでいるが、約40-30Ma以降はほぼ均一に削剥が進行してきたと考えられる。
佐藤 菜央美; 早野 明; 手島 稔*; 根木 健之*; 山根 照真*; 川崎 慎治*
no journal, ,
幌延地域を対象として化石海水の三次元分布を調査・評価する技術の高度化を目的とした電磁探査を実施した。本発表では、電磁探査の結果を速報として示す。電磁探査は、幌延深地層研究センターを中心とした3km四方を調査範囲とし、調査範囲内に60点の測定点を設定した。各測定点においてMT(Magnetotelluric)法データを取得し、三次元インバージョン解析により比抵抗分布を推定した。その結果、主に泥岩・頁岩などの岩石が分布する調査範囲は、全体的に低比抵抗であり、地質構造と調和した比抵抗分布が認められた。本研究は、経済産業省資源エネルギー庁委託事業「令和2年度高レベル放射性廃棄物等の地層処分に関する技術開発事業(岩盤中地下水流動評価技術高度化開発)」の一環として実施したものである。
中期ジュラ紀砂岩の後背地Chen, X.*; 近松 謙太朗*; 長田 充弘; 横山 立憲; 鏡味 沙耶; 山本 鋼志*; 大藤 茂*
no journal, ,
中部日本に位置する美濃帯北部の砂岩中のジルコンから後背地を推定した。試料は春日野ユニットと、その構造的下位の今庄ユニット(今庄層,大西層、および左門岳層)の砂岩を用いた。U-Pb年代測定は名古屋大学大学院環境学研究科設置のレーザーアブレーション装置を接続した誘導結合プラズマ質量分析装置(LA-ICPMS)を、Hf同位体比は日本原子力研究開発機構東濃地科学センター設置のLA-ICPMSを使用した。U-Pb年代-
Hf(t)値図に本研究と先行研究による東アジアの火成岩をまとめた結果から、美濃帯の後背地を推定した。春日野ユニットのジルコンは中央アジア造山帯の範囲にプロットされるため、春日野ユニットの後背地は中央アジア造山帯であると推定した。一方、今庄ユニットのジルコンはいずれも北中国地塊の範囲にプロットされるため、北中国地塊が今庄ユニットの後背地であると推定した。つまり、美濃帯の後背地は春日野-今庄ユニットの境界で大きく変化したことが明らかとなった。
福田 将眞; 末岡 茂; 梶田 侑弥*; 鏡味 沙耶; 横山 立憲; 田上 高広*
no journal, ,
弧-海溝系に一般的にみられる火山弧の形成・発達に伴う鉛直方向の変形過程(隆起・削剥史)の推定を目的として、典型的な島弧として知られる東北日本弧に分布する花崗岩類を対象にアパタイトフィッション・トラック(AFT)年代測定を実施した。本研究では、奥羽脊梁山地北部における白亜紀から中新世の花崗岩類の計7試料を対象としており、年代分析の結果、新たに数十Maから数MaのAFT年代を得た。これは奥羽脊梁山地の南部で得られた既往AFT年代の結果と整合的であり、特に若い数MaごろのAFT年代は、6.5Ma頃に始まり第四紀に加速した東西圧縮に伴う隆起・削剥を反映している可能性が示唆された。本講演では、奥羽脊梁山地の南北で実施されたAFT年代の空間分布を比較し、隆起形態の議論を試みる予定である。
笹尾 英嗣
no journal, ,
日本地球惑星科学連合2021年大会の「Nuclear Geoscience in Developing Countries」のセッションにおいて招待講演として報告するものである。本報告では、日本における放射性廃棄物処分の現状を、特に地球科学的観点から紹介する。高レベル放射性廃棄物については、科学的特性マップの公開を含め、地質学的な変動帯に位置する日本における地層処分の実施にあたっての地球科学的検討の現状を紹介する。