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口頭

ジルコンFT熱年代に基づく茂住祐延断層(跡津川断層帯)の熱史解析

末岡 茂; 郁芳 隋徹*; 長谷部 徳子*; 田上 高広*

no journal, , 

跡津川断層帯の茂住祐延断層周辺における熱異常の検出を目的として、調査坑道内の2本の破砕帯沿いを中心に14地点でジルコンフィッション・トラック(FT)法による熱史解析を実施した。FT年代は110.3-73.3Ma、FT長は7.1-9.0$$mu$$mを示した。FTデータと岩石の破砕度には明瞭な相関は見られず、FT年代が断層の摩擦発熱による熱異常を反映している可能性は低い。FTデータを基にした熱史の逆解析の結果、中期中新世頃の再加熱イベントが示唆された。加熱の原因は、日本海拡大時の火山岩類(岩稲累層など)を形成した火成活動に関連していると考えられる。加熱のメカニズムについては、地表の火砕岩からの単純な熱伝導よりは、何らかの高温流体の関与が有力だが、熱源の特定のためには追加の熱年代学的検討が望まれる。

口頭

鉱物情報に基づく地下水水質の予測手法の構築

村上 裕晃; 岩月 輝希

no journal, , 

これまで岐阜県東濃地域の花崗岩岩盤中の地下水を対象として、表層水の水質と岩盤の鉱物組合せに基づいた熱力学解析による地下水の水質(主にpH)推定手法を構築し、地下水のpHの長期的な変動幅を推測してきた。この手法を一般化し汎用的手法とするためには、花崗岩以外の他の岩種に対する適用性についても確認する必要があるため、まず鉱物組合せが比較的単純な石灰岩中の地下水を対象として、本手法の適用性を検討した。検討に用いるデータは一般公開されている日本全国の石灰岩地域に分布する地下水とし、そこから採水深度が明確で品質が保証されているデータを抽出して解析対象とした。解析の結果、石灰岩地域の地下水の水質は、二酸化炭素分圧を考慮したcalciteとの反応に基づいて概ね再現可能であった。このため、熱力学解析に用いる入力条件の変動幅を仮定することで、水質の長期的な変動幅について想定可能であると考えられる。今後は、火山岩や堆積岩中の地下水水質の解析手法についても検討を行っていく予定である。

口頭

Exchange of radiocesium between sediment and pore water in the coastal seabed off Fukushima

乙坂 重嘉; 福田 美保*; 青野 辰雄*

no journal, , 

福島第一原子力発電所から1$$sim$$105km離れた海域において採取した海底直上水(海底から高さ30cm程度までの海水)と堆積物間隙水中の$$^{137}$$Cs濃度の分布から、海底付近における放射性セシウムの挙動について考察する。2015年から2017年に得られた間隙水中の$$^{137}$$Cs濃度は33$$sim$$1186mBq/Lで、海底直上中の濃度に比べて10から40倍高かった。海底直上水中の$$^{137}$$Cs濃度は、限外ろ過(1kDa)処理をしてもその値に変化がなかった。これらの結果から、海底堆積物中の放射性セシウムが、間隙水に溶存し、底層付近に拡散していることが裏付けられた。表層堆積物中の間隙水に含まれる$$^{137}$$Csの存在量は、堆積物固相中の$$^{137}$$Cs存在量の0.1$$sim$$0.6%に相当した。間隙水と堆積物の間の見かけの分配係数は[0.9$$sim$$4.2]$$times$$10$$^{2}$$L/kgで、試料の採取年による違いはみられなかった。これらのことから、観測を実施した期間においては、間隙水と堆積物の間で$$^{137}$$Csが概ね平衡状態にあると推察された。

口頭

日本列島における測地・地質学的ひずみ速度の推定,2

渡部 豪; 浅森 浩一

no journal, , 

本研究では、日本列島における第四紀後期の地殻変動の一様継続性について検討するため、測地データ・地質データに基づいた測地学的・地質学的ひずみ速度の推定及び両者の比較を行った。測地学的・地質学的ひずみ速度の推定では、国土地理院GNSSデータと産総研の活断層データを用いた。また、現在の日本列島における地殻変動には、プレートの沈み込みに伴う変形が卓越していることから、本解析では、それらを取り除いた上で、両ひずみ速度の比較を行った。その結果、ひずみ速度の大きさに係る差異は、従来の指摘と同様に、一桁程度の差が認められたものの、両ひずみ速度の空間パターンについて多くの共通点が認められた。以上の結果より、両者の比較は地殻変動の一様継続性を議論する上で、有益な情報を与えることができると考えられる。

口頭

東海層群大田テフラのジルコンU-Pb年代およびフィッション・トラック年代

植木 忠正; 丹羽 正和; 代永 佑輔; 岩野 英樹*; 檀原 徹*

no journal, , 

東海地方に広く分布する鮮新世東海層群には多くのテフラが挟在しており、大田テフラはこのうち代表的な広域テフラである。そのため、大田テフラの年代決定は東海層群の層序と編年の確立に加え、中部日本における同時期の地層の広域対比においても重要である。本研究では、大田テフラの年代をより明確にする目的で、大田テフラ相当とされている岐阜県東濃地域に分布する中津川I・II火山灰層の2層準を対象として、同一ジルコンを用いたU-Pb年代測定およびフィッション・トラック年代測定を行った。その結果、U-Pb年代は3.78$$pm$$0.1Ma、3.90$$pm$$0.11Maの年代が得られた。フィッション・トラック年代は3.74$$pm$$0.24Ma、4.11$$pm$$0.27Maの年代が得られた。これらの年代はテフラの噴出年代であると考えられ、先行研究でのFT年代値とも整合する。この結果は大田テフラの年代決定において先行研究を補完し、中部日本の鮮新統の広域層序と年代整理の上で重要な手がかりとなると考えられる。

口頭

地殻流体の存在を考慮した地殻変動シミュレーションの試み

渡部 豪; 浅森 浩一; 奥山 哲*; 雑賀 敦; 梅田 浩司*

no journal, , 

日本列島における地殻変動は空間的に一様ではなく、プレートの沈み込みに代表されるプレート間相互作用や、地殻内の物性不均質に支配されている。特に、地質学的時間スケールのような長期に及ぶ地殻変動のシミュレーションを行う場合、地下の温度構造や、最近明らかにされつつある地殻流体の存在に伴う粘弾性不均質を考慮した解析を行い、地殻の非弾性変形を検討することが重要となる。本発表では、上記の地殻流体の存在に焦点を当てた地殻変動のシミュレーションとして、2011年に茨城県・福島県県境で発生した群発地震をターゲットに二次元のシミュレーションを行い、地殻応力場と隆起について再現を試みた。さらに、二つ目の事例として、比較的若い時代に変動が開始したとされる九州南部のせん断帯をターゲットに、三次元のシミュレーションを行い、同領域で生じているせん断ひずみ速度の高い領域の再現を試みた。その結果、流体分布域の周辺において観測された局所的な地殻変動と調和的な傾向がシミュレーションにより定性的に再現された。このことは、地殻内の流体がその周辺の地殻変動に関与していることを示唆する。

口頭

九州南部のせん断帯におけるGNSS観測(続報)

渡部 豪; 雑賀 敦; 浅森 浩一; 島田 顕臣; 梅田 浩司*

no journal, , 

近年、GPS観測に基づく地殻の変位速度場から、九州地方南部にせん断ひずみ速度の大きな領域が存在することが指摘されているが、この変動に対応する活断層は認められていない。本研究では、同領域の地殻変動を詳細に推定するため、平成28年2-3月に10点のGNSS稠密観測網での観測を開始した。しかし、観測開始より約一か月後の2016年4月に熊本地震が発生し、稠密観測点でも地震時のステップや余効変動が捉えられた。せん断帯周辺の定常的な運動像を得るには、この地震の余効変動を推定・除去した上で地殻変動の議論を行う必要がある。そこで、同観測網で得られた変位速度に対し、熊本地震の粘性緩和と桜島の火山性変動を補正し、せん断帯に平行な方向の速度プロファイルを求めた。その結果、熊本地震前後で地殻変動パターンがよく一致することが明らかになった。これは、せん断帯の定常的な変動が熊本地震の発生の有無によらず継続していることを示しており、せん断帯の地下深部における定常的な断層すべりの存在を示唆する。

口頭

単孔式ボーリング調査による泥岩中の亀裂の水理学的連結性の評価

石井 英一

no journal, , 

地層処分において単孔式ボーリング調査により亀裂の水理学的連結性を評価することは重要だが、亀裂の水理学的連結性を評価することは一般には容易ではない。本発表では断層・亀裂の発達する泥岩層(声問層・稚内層・Palfris層)の地質・水理・地下水化学・岩盤力学のデータセットを提示し、亀裂の水理学的連結性を評価するための新たな方法論を提案する。

口頭

Radiation dose estimation during the ground level enhancement on 10-11 September 2017 using WASAVIES

佐藤 達彦; 片岡 龍峰*; 塩田 大幸*; 久保 勇樹*; 石井 守*; 保田 浩志*; 三宅 晶子*; 辻野 貴士*

no journal, , 

2017年9月10-11日にかけて、太陽高エネルギー粒子(SEP)放出を伴う太陽フレアが発生した。SEPは、磁気圏や大気圏を突破することが可能なため、地上中性子モニタの計数率上昇(Ground Level Enhancement)や航空機高度における被ばく線量を上昇させる可能性がある。そこで我々は、航空機被ばく警報システムWASAVIESを用いてこのイベント時の航空機高度による被ばく線量を評価した。その結果、標準巡航高度(高度約12km)における被ばく線量は最大でも2$$mu$$Sv/h程度であり、人体に影響があるレベルではないことが分かった。本発表では、この解析結果を説明するとともに、我々が開発したWASAVIES自動計算システム(情報通信機構のホームページより近日中に公開予定)の概要について紹介する。

口頭

坑道掘削に伴う周辺地下水の酸化還元状態の変化

渡辺 勇輔; 林田 一貴; 村上 裕晃; 岩月 輝希

no journal, , 

高レベル放射性廃棄物の地層処分事業では、深度300m以深の地質環境において大規模坑道群の建設・操業・閉鎖が実施される。地下環境は一般的に酸素が乏しく還元的な環境であるが、地下坑道建設時の人為的な擾乱によって建設以前の状態から変化する可能性がある。地層処分の安全評価においては、施設閉鎖後の地下環境条件に基づいて、放射性元素の移動プロセスを考察する必要があることから、このような地下施設建設に伴う地下環境の変化が施設閉鎖後にどのように定常状態に至るのかを理解することは必須の課題である。本研究では、岐阜県瑞浪市の瑞浪超深地層研究所の深度500mの花崗岩中に掘削された坑道を利用して、地下施設の建設・維持管理時に乱された地下水化学環境の経時変化の観察を行い、その定常状態に至る過程について考察した。

口頭

アナグリフ地形判読にもとづいた日本列島の海底段丘分布図

小松 哲也; 泉田 温人*; 高橋 尚志*; 舟津 太郎*; 村木 昌弘*; 宝蔵 蓮也*; 野村 勝弘; 丹羽 正和; 須貝 俊彦*

no journal, , 

地層処分技術の信頼性向上に向けた課題の一つが、沿岸部付近における隆起・侵食に係る調査・評価技術の高度化である。この課題を検討するためには、陸上だけでなく、氷期に広く陸化する大陸棚において地殻変動や侵食の指標となる地形の分布やその特徴を把握する必要がある。本研究では、そのための基礎資料となる日本列島周辺の海底段丘分布図を海底地形のアナグリフ画像判読に基づき作成した。

口頭

Detection of artificial radionuclides in CTBT radionuclide stations

木島 佑一; 山本 洋一

no journal, , 

原子力機構は日本のNDC-2としてCTBTに係る放射性核種の監視を担当し、放射性核種データの解析や放射性プルームの拡散を調査するためATM解析を行っている。2013年2月12日の第3回北朝鮮核実験(DPRK-3)から約2カ月後、日本のCTBT高崎観測所において、Xe-133及びXe-131mが通常のバックグラウンドレベルを超える放射能濃度にて同時検出された。同位体比及びATM解析結果から、これらの放射性キセノン同位体はDPRK-3由来である可能性が高い。また、2010年に日本のCTBT沖縄観測所においてBa-140及びLa-140、2017年にユーラシア大陸の複数のCTBT観測所においてRu-106が検出された。我々はCTBT放射性核種観測所におけるこれらの人工放射性核種の検出について報告する。

口頭

放射性セシウムの森林からの流出が淡水魚の濃度に与える影響に関する解析的検討

操上 広志; 佐久間 一幸

no journal, , 

淡水魚に取り込まれる放射性セシウムは主に森林から供給されていると考えられており、主要なセシウム供給源の特定は将来予測において重要である。本研究では、流域スケールでの放射性セシウムの環境動態を簡易的に表現するコンパートメントモデルを構築し、落葉の河川への直接流入、落葉層から河川への側方流入、土壌層から河川への溶出の各経路が淡水魚の放射性セシウム濃度に与える影響を解析的に検討した。その結果、淡水魚中の放射性セシウム濃度は、落葉層から河川への直接流入と落葉層から河川への側方流入が主に寄与していることが示唆された。

口頭

JAEA's recent activities related to CTBT verification regime

山本 洋一; 木島 佑一; 冨田 豊

no journal, , 

本報告はCTBT検証に関連する原子力機構の最近の活動についてまとめたものである。核実験に対するCTBT国際検証体制の確立に向け、原子力機構はCTBT国際監視制度施設や国内データセンター(NDC)の暫定運用を実施している。2017年9月の第6回北朝鮮核実験では、CTBT放射性核種観測所データの解析評価結果を国等へ適時に報告し、CTBT国内運用体制に基づく国の評価に貢献した。また、CTBT機関(CTBTO)の核実験検知能力の強化を目的に、原子力機構は2017年の日本政府の拠出に基づき日本の幌延(北海道)とむつ(青森県)でCTBTOとの新たな希ガス共同観測を開始した。

口頭

福島県阿武隈山地の林野火災に係る放射性セシウム環境動態への影響

新里 忠史; 佐々木 祥人; 渡辺 貴善; 三田地 勝昭*; 伊藤 聡美; 倉元 隆之*; 新井 宏受*; 野村 直希*; 林 誠二*; 玉置 雅紀*

no journal, , 

東京電力福島第一原子力発電所事故に由来する放射性物質のうち、$$^{137}$$Csは半減期が約30年と長く、今後長期にわたり分布状況をモニタリングし、その影響を注視していく必要がある。福島県の約7割を占める森林域では、これまでの長期観測により$$^{137}$$Csは森林内に留まる傾向が明らかになりつつあるものの、住民帰還が進む中では、様々な状況の森林における$$^{137}$$Cs環境動態の把握が重要と考えられる。本論では、2017年春に発生した福島県浪江町での林野火災に係る$$^{137}$$Cs環境動態について、延焼地と非延焼地における$$^{137}$$Csの分布状況及び森林斜面からの流出状況に関する調査結果を報告する。

口頭

Ultra-low temperature luminescence thermochronometry of the northern Japanese Alps

King, G.*; 末岡 茂; 塚本 すみ子*; Herman, F.*; Ahadi, F.*; Gautheron, C.*; Delpech, G.*; 田上 高広*

no journal, , 

熱年代学は、岩石の冷却速度を測定することで、削剥速度の推定が可能な手法である。近年発展したルミネッセンス熱年代は、光ルミネッセンス年代測定法を基にした手法で、100度以下の超低温領域の熱史の解明に加えて、1万年から10万年オーダーの時間スケールへの適用が可能である。本手法を飛騨山脈の基盤岩類に適用したところ、過去20万年間において約400度/100万年の急激な冷却が推定された。これらのデータを、先行研究によるより高温領域の熱年代学的データと組み合わせることで、より詳細な地形発達史の解明が期待できる。

口頭

Sub-Quaternary exhumation rates changes in the Hida range of the Japanese Alps; A Climatic control?

King, G.*; 末岡 茂; 塚本 すみ子*; Herman, F.*; Ahadi, F.*; Gautheron, C.*; Delpech, G.*; 田上 高広*

no journal, , 

飛騨山脈は最近約1Maに急速に隆起したフェーズを持っていると考えられているが、この時代には氷期-間氷期サイクルが卓越している。本研究では、極めて低い閉鎖温度を持つ2種類の熱年代学的手法(ルミネッセンス熱年代、電子スピン共鳴熱年代)を飛騨山脈で採取した19点の基盤岩試料に適用し、第四紀後期の削剥史の推定を試みた。両手法とも共通して、最近10万年間は急速な冷却を示した。地温勾配を60度/kmと仮定すると、削剥速度はMIS4には約10mm/yrだったのが、最近2万年間には約1-3mm/yrに減少しており、氷河侵食による影響が示唆された。

口頭

モナザイトのフィッション・トラック年代測定; より低温の熱年代計の開発

宍倉 愛*; 末岡 茂; 田上 高広*

no journal, , 

フィッション・トラック(FT)法は、岩石の冷却史の制約に有用な手法であり、従来はアパタイトやジルコンを対象に行われてきた。本研究では、より閉鎖温度が低いと考えられているモナザイトのFT法の開発を目的とする。モナザイトは多量の希土類を含み、原子炉照射時に発熱するため、誘導トラックを用いた加熱実験ができず、詳細なアニーリングカイネティクスは求めれらていなかった。本研究では、地質時間スケールにおけるアニーリングカイネティクスの推定を目的に、土岐花崗岩のコア試料を用いて、深度(温度)とFTのアニーリングとの関係を調べる予定である。現段階では、モナザイトの効率的な鉱物分離手順を検討中であり、本講演ではその結果等について報告する。

口頭

Understanding dissolved radiocesium discharge from a forested catchment in Fukushima Prefecture

佐久間 一幸; Malins, A.; 操上 広志; 北村 哲浩

no journal, , 

河川水中におけるチェルノブイリや福島事故由来の懸濁態、溶存態Csシミュレーション研究が実施されてきた。そこで我々はGETFLOWSと呼ばれる流域シミュレーションコードを用いて、福島県の太田川上流域における水, 土砂, 懸濁態, 溶存態Csの流出解析を行った。2014-2015年の平水時における河川水中の平均溶存態Cs濃度は再現することができた。しかし、平水時の溶存態Csの季節変動および出水時の濃度上昇は再現することができなかった。そこで河川水中における溶存態Cs濃度を評価するために、GETFLOWSに森林コンパートメントモデル、例えば樹冠, 樹木内部, リター, 分解されたリターを拡張した。

口頭

島孤山地の隆起侵食の全容解明を目指して; 日本列島熱年代学マッピング計画

田上 高広*; 末岡 茂

no journal, , 

低温領域の熱年代学分野における近年の発展により、島弧山地の隆起・削剥史が高精度で復元可能となってきた。日本弧の多くの山地は、後期鮮新世から第四紀に隆起を開始した比較的若い山地のため、隆起開始以降の総削剥量が小さいが、低温領域の熱年代の手法が有効であることが、木曽山脈や赤石山脈の事例で示されている。本講演では、熱年代学的手法および日本弧のテクトニクスの概要と、以下の現在進行中の熱年代学的研究について紹介予定である:日本弧における既報熱年代データのコンパイル、東北日本弧における(U-Th)/He法とフィッション・トラック法の適用、飛騨山脈における(U-Th)/He法、フィッション・トラック法、U-Pb法の適用。

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