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石井 英一
no journal, ,
孔内検層でフローアノマリとして検出されるような高透水性の断層帯亀裂は過去のせん断誘発膨張により形成された水みちのネットワークが亀裂内に既に存在するため、そのような亀裂の透水量係数はたとえ亀裂内に新たなせん断破壊が生じてもそれ以上有意に上昇しないことが推定される。本研究はこの推定の妥当性を検証するために、幌延地域の鉛直ボーリング孔内でフローアノマリとして検出された泥岩中の断層帯亀裂を対象に高圧注入試験を実施した。試験は注入中に生じる断層帯亀裂のせん断変位を従来のスライド式ダブルパッカーの圧力を計測することによりモニタリングする新たな手法を適用した。注入試験により、同亀裂に対して、(1)ゆっくりすべり(0.001mm/s以上)に後続する急速なすべり(0.04-0.05mm/s以上)、(2)これらのすべり後のせん断強度と亀裂の垂直剛性の低下、および(3)注入後の0.40-0.47mm以上の不可逆的なせん断変位を与えることができた。これらのせん断すべりの前後で通常の低注入圧のもと透水試験を行った結果、同亀裂の透水量係数に有意な違いは認められなかった。これらの結果は、フローアノマリーとして検出されるような高透水性の断層帯亀裂はたとえ再活動しても透水性がそれ以上有意に上昇しないことを示唆し、岩石強度と応力状態から断層帯亀裂の潜在的最大透水量係数を推定する既報の経験則を支持する。
代永 佑輔; 佐野 直美*; 雨宮 浩樹*; 丹羽 正和; 安江 健一*
no journal, ,
後背地解析を実施する上で、露頭分布に制約がある場合など地域的な制約に係る課題を解決するため、EPMAを用いて後背地推定を行う手法(重鉱物スクリーニング)が開発されてきた。本報告では、堆積岩や苦鉄質岩が後背地となる地域での本手法の適用性を検証した。測定試料は、北海道幌延地域の更別層と、その供給源として推測される天塩山地の白亜系および宗谷丘陵の新第三系とした。その結果、更別層は、問寒別地区東部では蛇紋岩・クロム鉄鉱・酸化鉄、問寒別地区西部では輝石・イルメナイト、幌延地区では角閃石・イルメナイトがそれぞれ卓越し、重鉱物組成の違いが認められた。供給源の岩石では、蛇紋岩は蛇紋石・クロム鉄鉱・酸化鉄、函淵層群は輝石、宗谷夾炭層・勇知層はイルメナイトが卓越する。これら結果から更別層の後背地は、問寒別地区東部は天塩山地、問寒別地区西部・幌延地区は宗谷丘陵が候補の一つと考えられる。特に、幌延地区については白亜系起源の鉱物がほとんど含まれておらず、更別層の堆積時期には既に宗谷丘陵の隆起が進行していたことを示唆する。以上のように、堆積岩や苦鉄質岩が後背地となる地域でも、本手法が適用できる見通しが確認できた。
福田 将眞*; 末岡 茂; Kohn, B.*; 田上 高広*
no journal, ,
奥羽脊梁山地の隆起様式の制約のため、低温領域の熱年代学的手法による検討を実施した。アパタイト(U-Th)/He年代およびアパタイトフィッション・トラック年代に基づくと、山麓から山地中央に向かって削剥速度が増加する傾向が認められた。斜面発達の式を用いた数値計算結果と比較すると、このような削剥速度分布は、傾動pop-upモデルよりも、ドーム状隆起モデルと整合的である。
末岡 茂; 田上 高広*
no journal, ,
日本列島の基盤岩類における低温領域の熱年代学のデータベースが、Island Arc誌および日本フィッション・トラック研究会のウェブサイトから公開されたため、これについて紹介する。フィッション・トラック法や(U-Th)/He法のような閉鎖温度が低い熱年代学的手法は、地殻浅部のテクトニクスの解明に有用である。本研究では、島弧スケールの長期の削剥史の把握のため、1000点を超える既報データをコンパイルし、データベースとして公開した。収集されたデータは、FT年代は相当数のデータがあるものの(U-Th)/He年代は少数に留まっている。また、地域によってデータの密度には偏りが見られる。島弧スケールの隆起・削剥史の更なる理解のためには、今後のデータの蓄積が望まれる。
河上 哲生*; 末岡 茂; 田上 高広*
no journal, ,
飛騨山脈黒部地域の若い花崗岩を対象として、Al-in-Hbl圧力計により、固結圧力および固結深度の検討を行った。今回使用した15試料の多くは後退変成・熱水変質の影響が認められたが、KRG-07とKRG-101の2試料はAl-in-Hbl圧力計の適用条件を満たした。KRG-07は5.5
0.1MaのU-Pb年代が報告されており、KRG-101は年代未詳だがKRG-07と同じ黒部別山花崗岩に分類されている。KGR-07に関しては650-690
Cの温度で0.16-0.24GPa(0.05GPa)、KGR16-101に関しては660-710Cの温度で0.19-0.28GPa(0.05GPa)の固結圧力が推定された。密度2.7g/cm
を仮定して深度に換算するとそれぞれ6.0-9.0km(1.9km)および7.1-10.6km(1.9km)となる。
梶田 侑弥*; 末岡 茂; 福田 将眞*; 長谷部 徳子*; 田村 明弘*; 森下 知晃*; 田上 高広*
no journal, ,
東北日本弧前弧域の北上・阿武隈山地を対象として、熱史・削剥史の推定を目的に熱年代学的検討を行った。山地横断方向にアパタイトフィッション・トラック年代測定を実施したところ、北上山地では66.8-39.1Ma、阿武隈山地では61.0-40.5Maの年代が得られた。各山地内で地温勾配の大きな不均質がないと仮定すると、北上山地では東部において削剥量が小さく、阿武隈山地では畑川断層帯を境に東側より西側の削剥量が大きいと考えられる。今後の展望として、測定地点数の増加や分析確度の向上、熱史逆解析や、より閉鎖温度が低い熱年代計の適用を計画中である。
C年代小嶋 智*; 三浦 千明*; 藤田 奈津子
no journal, ,
三州街道断層の中央部、長野県阿智地域では、梨子野川に沿うように断層が走り、断層付近に時代未詳の梨子野川層が分布することが記載されている。梨子野川層は、三州街道断層の活動に伴う崩壊堆積物あるいはせき止め湖堆積物の可能性が指摘されているが、その成因は不明である。本報告では、梨子野川層の層相を明らかにし、そこに含まれる木片3試料のAMS-C年代を測定したところ43,330620、42,420560、40,500500BPという年代を得た。過去4万年間に大きな地形改変があったことは、梨子野川層の形成に三州街道断層の活動が強く関連していることを示唆するが、その詳細については今後のさらなる検討が必要である。
島田 耕史; 後藤 翠; 佐々木 亮道*; 照沢 秀司*; 小松 哲也
no journal, ,
本報告では、リニアメント分布データの説明性を方位統計学的な客観的表現により向上させることを試みた。南九州で測地学的に認められるせん断帯において判読されたリニアメント分布の方位統計学的検討により、長さ重みづけされたリニアメントの方位分布が5つのvon Mises分布に分解できることが明らかになった。東西方向のリニアメントが集中する領域の客観的抽出を試みたところ、長さ重みづけをしないリニアメント方位のヒストグラム(ローズダイヤグラム)や肉眼による経験的, 定性的な分布傾向把握と整合的な結果が得られた。
比嘉 咲希*; 照沢 秀司*; 丹羽 正和; 島田 耕史; 小松 哲也
no journal, ,
活断層地形が不明瞭な南九州せん断帯における1997年鹿児島県北西部地震の余震域に、南北約27kmの踏査範囲を設定し、小断層の分布、断層面に発達する線構造や変位センスデータを取得し、応力逆解析を行った結果、せん断帯中央部の南北幅2kmの範囲に限り、南九州せん断帯の左横ずれと調和的な北東-南西圧縮・北西-南東引張の応力場が卓越することが分かった。
小松 哲也; 末岡 茂; 日浦 祐樹; 喜多村 陽*; 三箇 智二*
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本研究では、日本列島において様々な時間スケールで生じる削剥速度とその特徴の把握に資するデータベースの構築を目的として、ダムの堆砂速度、宇宙線生成核種法, 熱年代法による削剥速度データの収集・編集を行った。作成した削剥速度データベースを利用し、削剥速度と相関の良い地形量の検討と時間スケールによる削剥速度の違いについての検討を行った。
小松 哲也; 末岡 茂; 丹羽 正和; 石丸 恒存
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原子力機構は、2018年度から電力中央研究所と共同で内陸から浅海底までの幅広い場と百万年から数十万年間という時間範囲において隆起・侵食速度の算出・推定を可能とさせる技術の拡充・整備を目的とした研究開発を進めている。本発表では、原子力機構が担当しているテーマの現在までの取り組みについて紹介する。
佐々木 亮道*; 小松 哲也; 三輪 敦志*; 照沢 秀司*; 楮原 京子*; 比嘉 咲希*
no journal, ,
南九州せん断帯を事例に断層変位地形と特定できないが節理や断層などの弱線構造の存在を示唆するリニアメントの抽出を目的として空中写真判読を実施した。その結果、鹿児島県側の中部および宮崎県側の中部付近に卓越するEW方向のリニアメントは、南九州せん断帯に関連する節理や断層などの弱線構造の存在を反映している可能性があること、一方で、NE, NW方向のリニアメントは、四万十帯等の地質構造を反映している可能性が高いことがわかった。
松岡 稔幸; 宮川 和也; 早野 明; 中安 昭夫*; 笹本 広; 増岡 健太郎*; 山本 肇*
no journal, ,
日本原子力研究開発機構では、幌延地域を一例に、長期的に安定な水理場・化学環境の三次元分布を地表から把握するための調査・評価技術の開発を進めている。その一環として、幌延地域の浅部で想定される天水起源の地下水と深部地下水の混合領域(天水浸透領域)を評価する手法を改良し、深部に存在する天水の影響が小さい領域(滞留域)を評価するための解析的検討を実施している。本報告では、天水浸透領域の拡がりや分布に影響を与えると考えられる幾つかの要因を対象に予察的な感度解析を行った。その結果、天水浸透領域の拡がりや分布の評価にあたっては、海水準変動・塩水密度・地層の透水性に係る初期条件や境界条件の設定の違いによる影響が大きいことが示唆された。
亀高 正男*; 田中 由美子*; 岩崎 悦夫*; 青木 和弘; 田中 遊雲; 吉田 拓海; 瀬下 和芳
no journal, ,
2011年4月11日に発生した福島県浜通りの地震に伴い地表地震断層が出現したいわき市の塩ノ平断層の塩ノ平地域と,その南方延長にあたる車断層の水上北地域において,破砕帯の性状比較などを行っている。ボーリング調査の結果などから,塩ノ平断層及び車断層が古第三系堆積前に活動を開始したことが示唆された(亀高ほか,2016)。そこで,地質調査及びコア分析により破砕帯の分布や性状を把握し,熱水変質作用の実態を明らかにした。塩ノ平断層の塩ノ平地点では,破砕帯の断層中軸部は断層ガウジ及び断層角礫からなり,その東側にカタクレーサイト化した熱水変質岩が分布する。カタクレーサイト化した熱水変質岩は結晶片岩を原岩とし,石英の再結晶化,炭酸塩鉱物(主に方解石)脈の貫入と破砕を繰り返し受けている。破砕帯近傍の結晶片岩には,特徴的に電気石片岩が認められ,ホウ素に富む流体の関与が疑われる。車断層の水上北地点では,断層通過位置付近にのみ断層角礫やカタクレーサイト化した熱水変質岩が認められる。断層中軸部は断層ガウジ及び断層角礫からなり,断層の東側にはカタクレーサイト化した熱水変質岩が伴われる。カタクレーサイト化した熱水変質岩は,塩ノ平地点と良く似た性状を示している。ボーリングコアのXRD分析では,地表部の古第三系の試料には風化の影響が認められる。断層ガウジの粘土鉱物は緑泥石, スメクタイト及びイライトを含む。破砕帯には熱水変質起源の鉱物が伴われ,塩ノ平では炭酸塩鉱物として方解石やドロマイトが含まれる。水上北では炭酸塩鉱物は方解石が多い。鉱物脈及び脈起源の炭酸塩鉱物の同位体分析の結果から,塩ノ平断層及び車断層の破砕帯にはマントル由来のCO
の関与が示唆される。このほか,水上北地点では有機物の分解によるCOが酸化した炭酸イオンの関与が示唆される。石英及び方解石の流体包有物分析では,水上北の方解石中の流体包有物の均質化温度が約220-230Cと見積もられた。調査結果から,御斎所変成岩のなかで熱水変質を受けている部分は断層近傍に限られることが明らかになった。塩ノ平断層と車断層はともに,地下深部において活動を開始した古い破砕帯を起源としていることが示された。その活動開始時期は,断層に接する古第三系が熱水変質を受けていないことから古第三系の堆積以前まで遡り,電気石片岩の存在から変成時に既に水みちが形成されていた可能性まで考えられる。