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西山 成哲; 川村 淳; 梅田 浩司*; 丹羽 正和
応用地質, 64(3), p.98 - 111, 2023/08
火山防災におけるリスク評価や高レベル放射性廃棄物の地層処分に係るサイト選定および安全評価を行う上で、マグマの移動経路であった山体下の岩脈の分布に関する研究事例を蓄積していくことは重要である。火山地形は、火山活動に伴うマグマの貫入位置やその履歴を表していると考えられている。本研究では、GISを用いた地形解析により火山を構成する等高線の分布、重心、面積から、放射状岩脈の卓越方位の把握および火道の安定性評価を試みた。地形解析の結果、火道安定型の火山に対して岩脈の卓越方位を示すことができた。一方で、火道不安定型の火山は、本解析による岩脈の卓越方位の把握には適さず、その適用範囲が火道の安定性に依存すると考えられた。火道の安定性は、等高線ポリゴンの面積データを用いた解析を行うことで評価が可能であり、岩脈の卓越方位の把握手法への適用範囲を示すことができる。このことから、火山の活動履歴が詳らかになっていない火山についても、火道の安定性について評価が可能であり、地形解析はそのツールとして有用である。今後、本研究による地形解析が、火山の活動履歴を明らかにするための新たな手法となることが期待される。
西山 成哲; 後藤 翠*; 塚原 柚子; 川村 淳; 梅田 浩司*; 丹羽 正和
JAEA-Testing 2022-003, 51 Pages, 2022/09
JAEA-Testing-2022-003.pdf:5.24MB
JAEA-Testing-2022-003-appendix(CD-ROM).zip:1.12MB
高レベル放射性廃棄物の地層処分における地質環境の長期安定性に係る評価のうち、火山・火成活動に関する技術的課題の一つとして、マグマ活動範囲の評価技術の高度化は必要不可欠である。そのための有効な手法として、火山体の地形解析による岩脈の分布範囲の把握が期待される。近年では、手作業では作業量が膨大で困難であった作業が、コンピュータによる地形解析技術の発達により、多くの作業量を簡易的に行えるようになった。本報告では、GISソフトウェアを用いた火山体を形作る等高線の形状解析手法について記述する。
中島 伸也; 高橋 博樹; 楠 剛; 三友 信夫
JAERI-Tech 2005-057, 54 Pages, 2005/09
JAERI-Tech-2005-057.pdf:4.27MB
大都市の消費エネルギーの内訳は、冷房・暖房・給湯等が中心であり、比較的低質なエネルギーで供給可能であることから、大深度地下を利用した地域熱供給用原子力システムの可能性を検討した。都市の抱える社会構造,環境問題等を社会受容性の視点から調査,検討しシステムの要求事項をまとめた。このようなシステムの熱源規模を算定するために、人口10万人の仮想都市を設定し、熱出力100MWt(MR-100G)2基が必要であること,システムは約40年間の運転後もその規模は過不足なく有効に機能することを明らかにした。日本の大都市は河川の比較的軟弱な堆積地に開かれた場合が多いため、原子炉を設置できる地下空洞建設の可能性について地震時の空洞挙動等を検討し、軟弱地盤での技術的成立性を確認した。さらに、天然ガスボイラーによるシステムとの経済性比較を行い、長期運転の場合には小型原子炉システムの方が優れていることを明らかにした。
萩原 茂*; 坂本 義昭; 小川 弘道; 中山 真一
JAERI-Review 2002-024, 203 Pages, 2002/11
JAERI-Review-2002-024.pdf:15.79MB
RI・研究所等廃棄物は、放射性レベルに応じて地表から浅地中及び余裕深度さらに地下深部へ処分され、数100年程度の間管理されることになる。このようなサイトの選定に際しては、日本列島で現在見られる地球科学的現象がいつ頃から開始したかを検討し、将来どのようになっていくかを想定する必要がある。そのために、地質学的にはもっとも新しい第四紀に関して、日本列島に見られる堆積物の成因と分類・地球科学的現象・各地方(10地区)に分布する第四紀層の特徴等についてとりまとめた。
瓜生 満; 篠原 孝治; 山崎 敏彦; 見掛 信一郎; 中山 一彦; 近藤 俊成*; 橋村 宏彦*
JNC TN8400 2001-030, 99 Pages, 2002/01
JNC-TN8400-2001-030.pdf:13.24MB
一般免震建物では第四紀層地盤立地例が非常に多く、原子力施設においても立地拡大の観点からその研究要請が強い。免震構造物を第四紀層地盤に立地する場合、上下方向地震動が岩盤上と比べて増幅しやすいため、その評価は重要な課題であり、特に、原子力施設では一般施設に比べて地震荷重が大きいことから、地盤における上下地震動の増幅の影響等、その立地適合性の検討を行う必要がある。よって、本研究では、免震構造の適用について、第三紀層における検討に基づき、地質年代として比較的新しい第四紀層地盤における立地適合性を検討し、その安全評価手法について報告を行う。更に、免震建物の動特性を基に、核燃料施設特有の機器・配管類に対するやや長周期床応答における挙動の評価を行ったので、ここに報告する。
廣瀬 次郎*; 村松 健; 神田 繁*; 富島 誠司*; 武田 正紀*
Transactions of 16th International Conference on Structural Mechanics in Reactor Technology (SMiRT-16) (CD-ROM), 8 Pages, 2001/08
地震PSAを適用して耐震設計にかかわる課題を検討し、その有用性を示すため、第四紀層地盤立地プラントに対する地震PSAを検討している。第四紀層地盤と現行の第三紀層地盤との差異は、地盤の応答特性が異なる点である。このため本研究では、確率論的手法による地盤安定性評価法の定式化と試解析を実施した。初めに第四紀層地盤で考慮すべき損傷モードとして、建屋底面の直線すべり、円弧すべり、支持力の不足、サイクリックモビリティの4種類を抽出した。次に、第四紀層地盤の中でも比較的剛性低下が少ない洪積層から成る地盤モデルを想定し地盤安定性解析を行った。その結果、地盤損傷モードの中でも、サイクリックモビリティが最も重要であり、ほかの損傷モードはその影響が小さいことが明らかとなった。また液状化強度のばらつきがサイクリックモビリティによる損傷確率の不確実さを増大させていることが課題として指摘された。
二口 克人*; 橋本 秀爾*; 桜本 勇治*; 三ツ井 誠一郎; 亀井 玄人
JNC TN8400 2001-007, 52 Pages, 2001/04
JNC-TN8400-2001-007.pdf:2.34MB
熱によるベントナイトのイライト化のナチュラルアナログとして新潟県西頚城地域における第三紀の泥岩とこれに貫入する第四紀の火成岩(ひん岩)を対象に、この貫入岩周辺の粘土鉱物の変化と、貫入岩及びその周辺の熱履歴について検討した。その結果、泥岩中有の主な粘土鉱物は貫入岩に近づくにつれてモンモリロナイト
イライト/モンモリロナイト混合層鉱物イライトと変化することが明らかとなった。また貫入岩の冷却史に基づく周辺泥岩の熱的解析の結果、イライト割合75%の条件として、270
から15まで冷却するのに約75万年要したことが明らかとなった。モンモリロナイトからイライトへの反応を一次反応としてその活性化エネルギーを求めると、約103kJ/molの値を得た。この値は、従来の天然事例の調査や室内試験において得られている値の範囲にある。
村松 健; 廣瀬 次郎*; 及川 哲邦; 近藤 雅明
Proceedings of 15th KAIF/JAERI Annual Meeting, p.229 - 238, 2000/00
原研では、原子力発電所の地震起因事象に関する確率論的安全評価(地震PSA)の手法を開発し、軽水炉モデルプラントへの適用により、この手法が安全にとって重要な機器損傷や事故シナリオ等を同定するうえで有用であることを示してきた。そして現在は、この手法を地震リスクの一層の低減や耐震設計の高度化に活用するための研究を進めている。本論文では、耐震設計への応用として実施している、確率論的地震危険度評価の設計用想定地震設定への応用及び第四紀層地盤立地の安全性への影響検討における地震PSAの応用について、現状を紹介する。前者では、地震危険度への寄与度から支配地震を同定する手法として亀田・石川の方法等を実サイトに適用して実用上の課題を検討し、後者では地盤損傷の確率論的評価により手法の有用性について見通しを得た。
高野 豊治*; 布施 圭介*; 斎藤 晃*; 安田 賢哉*
PNC TJ7454 97-001, 536 Pages, 1997/03
本報告書は、日本列島における地質環境の長期安定性に関する研究の一環として、日本列島の各地の第四系に関するデータを取りまとめたものである。本年度は、下北、三陸北部、佐渡、常磐、湘南、阪神西部、紀伊半島南部、高地・室戸、日向の9地域を体象として1/5万段丘区分図を作成し、平野周辺の段丘や第四紀層の分布や年代を整理し、第四紀における隆起・沈降量を算定した。また、酸素同位体ステージ1、5eおよびデータが豊富な場合にはステージ7以前の時期を対象にして、隆起・沈降量に読み替え可能な古海面高度の等値線図(1/20万)を作成した。その結果、以下のことが明らかとなった。1)大磯丘陵や室戸岬などの変動の激しい一部の地域を除いて、垂直変動量は1m/千年以下である。2)過去12万年間よりも最近6,000年間の方が変動速度が大きい3)変動基準の年代や酸素同位体編年に対象した海水準変動曲線に不確かさがある。なお、隆起・沈降運動の開始時期や変動速度を性格に把握するため、年代測定や分析用に100試料を採取した。
川村 淳; Jia, H.*; 小泉 由起子*; 丹羽 正和; 梅田 浩司*
no journal, ,
高レベル放射性廃棄物の地層処分事業や安全規制における火山・火成活動に関する調査・評価技術における課題の一つとして、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る。この課題に対しては、特に岩脈の発達が第四紀火山の中心から半径15km以上に及ぶ場合のデータの蓄積が求められるが、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。野外で地質踏査をすると、第四紀火山から離れた場所でも小規模ながら岩脈が貫入している露頭が見つかることがある。このような岩脈が近傍の第四紀火山に関連するかどうかは、岩脈の広がりを評価するうえで重要となる。そこで、産業技術総合研究所発行の地質図幅から「岩脈」を抽出し、周辺の第四紀火山との関連性について評価を試みた。予察的な検討として中国地方の第四紀火山の大山を事例対象とし、それをカバーする20万分の1の地質図幅を使用した。抽出対象とした「岩脈」は図幅の凡例にある「寄生火山」,「貫入岩」,「岩頸」,「岩脈」及び「岩床」を対象とした。また、データ抽出作業としては、岩脈の分布についてはデジタルでトレースを行い、GISデータを作成して白地図上に整理したうえで、「位置(緯度・経度)」,「サイズ(長径・短径など)」,「時代」,「岩型」,「岩脈が貫入している地層名,時代」及び「最寄り火山の火山名、火口からの距離」のデータを抽出し、その結果抽出された火山岩岩脈等の合計数は151であった。第四紀火山に関連する岩脈類は新規大山火山噴出物(寄生火山)に限られ、それらの分布も大山の火山体内に限られる。一方、火山より離れた地点に位置する岩脈類は全て新第三紀以前に形成されたものと判定されており、溶岩もあるがドレライトや閃緑岩など深部で形成されたことが示唆される岩石の岩脈もある。また、先新第三紀の岩脈類は、浜田と岡山及丸亀図幅の一部に認められ、レンズ状の分布形態を示すものが比較的多く認められる。産状は酸性岩の岩脈を主体としている。このことは第四紀よりも以前に深部で形成された岩脈が削剥により地表に見られるようになったことを示唆していると考えられる。
西山 成哲*; 川村 淳; 梅田 浩司*; 後藤 翠; 丹羽 正和
no journal, ,
火山・火成活動の技術的課題のうちマグマの影響範囲の検討に関しては、特に岩脈の発達に関する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および岩脈の分布を把握することは現実的に困難である。一方で、火山の山体の裾野の広がりは、実際の岩脈の分布範囲を反映していると考えられている。日浦ほか(2021)は、GISソフトウェアを用いた火山体の地形解析により火山体の標高ごとの形状,面積,重心などの地形パラメータを計測することにより、火山体下の岩脈の分布範囲の推定やその火山の活動履歴を追える可能性を見出した。西山ほか(2021)では、日浦ほか(2021)の手法からエキスパートジャッジとなる要素をなくした重心の算出手法を提案し、火山の放射状岩脈のモデル化を図った。しかし、得られた重心分布が火道と放射状岩脈のどちらの影響によるものかが区別できておらず、火道の安定性を評価できない状態である。本研究では、等高線の形状に注目し、岩脈分布のモデル化および火道の安定性評価に向けた検討を行った。西山ほか(2021)の解析により得られるデータに加え、各標高の等高線分布のうち最大距離となる長軸を引き、その方位データを集計した。また、等高線で囲われた等高線ポリゴンの面積データを用いた計算を実施し、各火山の地形パラメータとして算出した。具体的には、各標高の最大面積の等高線ポリゴンに対するその他の等高線ポリゴンの面積の比、およびその等高線ポリゴンの面積の値をそれぞれ平均したものを各火山で算出し、その算出結果による火山のグループ分けを試みた。解析の結果、火山体の等高線の長軸方位は、各火山で方位がある程度集中する結果が得られた。重心同士を結んだ線の方位と整合的な火山も多く見られ、それらは火山周辺の主応力の方向とおおよそ合致する結果となった。岩脈は一般に最大圧縮軸の方向に進展する特徴があるとされていることから、地形解析結果はこれと整合的であると言える。一方で、整合的でない火山もあるが、噴出率が比較的低い火山であることが多い。等高線ポリゴンの面積を用いた各火山の地形パラメータは、高橋(1994)で分類されている火道安定型と火道不安定型の火山とに区別可能なことを示唆する結果となった。このことは活動履歴が詳らかになっていない火山においても、地形解析により火道の安定性を評価が可能となることが期待されるものである。
川村 淳; Jia, H.*; 小泉 由起子*; 丹羽 正和; 梅田 浩司*
no journal, ,
20万分の1の地質図幅を対象に岩脈類を抽出し、位置情報などをGISデータ化した。抽出された火山岩岩脈等の数は、中国地方593,四国地方228及び北海道南部渡島半島308であった。全体的には岩脈の長軸長は1km未満のものが半数以上を占め、2km未満まで含めると80%を超える。10kmを超える岩脈もあるが、これはコールドロンの外周に分布しているものである。3地域において地表に露出している第四紀の岩脈分布は第四紀火山から10km以内に限られる。第四紀よりも古い岩脈については、第四紀火山と岩脈との距離、その方位と岩脈の伸長方向のなす角の関係を検討した結果、第四紀火山との関係性は低いと考えられる。四国の石鎚コールドロン及び吉備高原のアルカリ玄武岩岩脈群を事例として、新第三紀の火山活動と周辺に分布する岩脈との関係についても検討した。その結果、石鎚コールドロンの場合、関連する岩脈との距離は最大で5km程度であることが示された。また、中国地方の吉備高原の岩鐘群ついては、活動の中心点から概ね15kmの範囲内に分布することが分かった。以上のような網羅的な情報収集及びそれらを用いた統計的な検討は、処分事業においてマグマの影響範囲を調査・評価する上での基礎情報としても有益であると考えられる。
川村 淳; 西山 成哲; Jia, H.*; 小泉 由起子*; 丹羽 正和; 梅田 浩司*
no journal, ,
20万分の1の地質図幅を対象に岩脈類を抽出し、位置情報などをGISデータ化した。全体的には岩脈の長軸長は1km未満のものが半数以上を占め、地表に露出している第四紀の岩脈分布は第四紀火山から10km以内に限られる。第四紀よりも古い岩脈については、第四紀火山と岩脈との距離、その方位と岩脈の伸長方向のなす角の関係を検討した結果、第四紀火山との関係性は低いと考えられる。四国の石鎚コールドロン及び吉備高原のアルカリ玄武岩岩脈群を事例として、新第三紀の火山活動と周辺に分布する岩脈との関係についても検討した。その結果、石鎚コールドロンの場合、関連する岩脈との距離は最大で5km程度であることが示された。また、中国地方の吉備高原の岩鐘群ついては、活動の中心点から概ね15kmの範囲内に分布する。以上のような網羅的な情報収集及びそれらを用いた統計的な検討は、処分事業においてマグマの影響範囲を調査・評価する上での基礎情報としても有益であると考えられる。
