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論文

有限ひずみ関連式とせん断ひずみの概要把握法の図解例

島田 耕史

地質技術, (9), p.25 - 40, 2019/09

近年、地球科学的研究開発は多様な専門的背景を持つメンバーの共同作業によって進められている。変動帯に位置する我が国では、分析用試料がどのような変形を受けてきたかの理解が重要である。そのため研究開発の可能な限り早期から、構造地質的観点による変形構造の解釈を示すことが期待される。本解説は、自学や参考のために構造地質学の非専門家の技術者が手に取りやすい邦文教科書を解説する参考資料として、地質体の有限ひずみに関連する式の幾何学的図解と、せん断ひずみの概要把握法の図解例を示した。

論文

瑞浪超深地層研究所における研究坑道掘削に伴って実施した壁面地質調査

鶴田 忠彦; 笹尾 英嗣

応用地質, 56(6), p.298 - 307, 2016/02

日本原子力研究開発機構は、地層処分技術に関する研究開発のうち深地層の科学的研究(地層科学研究)の一環として、岐阜県瑞浪市において瑞浪超深地層研究所の建設を進めてきた。同研究所における調査研究の一環として、岩盤の地質学的不均質性や、物質の移行経路として重要な地質構造などを把握することを目的として、物理探査、ボーリング調査などからなる地質学的調査を実施している。本報では、特に地下の研究坑道において実施している壁面地質調査の手法の設定の背景と実施内容、並びに取得情報を活用した地質構造のモデル化などに関する研究事例を報告する。

報告書

地下構造物の耐震設計手法の整理

棚井 憲治; 堀田 政國*; 出羽 克之*; 郷家 光男*

JNC-TN8410 2001-026, 116 Pages, 2002/03

JNC-TN8410-2001-026.pdf:9.19MB

地下構造物は、地上構造物に比較して耐震性が高く、耐震性を検討した事例は少なかったが、兵庫県南部地震で開削トンネルが被災したため、地中構造物の耐震設計法に関する研究が精力的に実施され多くの知見が得られてきている。しかし、ほとんどの研究は比較的浅い沖積地盤における地中構造物の地震時挙動を対象としたものであり、深部岩盤構造物の地震時挙動についての検討はあまり実施されていないのが実情であるため、深部岩盤構造物の明確な耐震性評価手法が確立しているとは言い難い。一方、高レベル放射性廃棄物の地層処分場は、地下深部に長大な坑道群が建設されることとなり、また、これらの坑道内にて操業が行われることとなる。さらに、建設開始から操業及び埋め戻しまでを含めた全体的な工程は、おおよそ60年程度とされている(核燃料サイクル開発機構、1999)。これらの期間中においては、施設の安全性の観点から、地下構造物としての耐震性についても考慮しておくことが必要である。そこで、地層処分場の耐震設計に関する国の安全基準・指針の策定のための基盤情報の整備の一つとして、既存の地下構造物に関する耐震設計事例、指針ならびに解析手法等の調査・整理を行うとともに、今後の課題を抽出した。また、これらの調査結果から、地下研究施設を一つのケーススタディーとして、地下構造物としての耐震性に関する検討を実施するための研究項目の抽出を行った。

報告書

東濃鉱山における工学材料長期浸漬試験 -ガラス材料編-

濱 克宏; 三ツ井 誠一郎; 青木 里栄子*; 広瀬 郁朗

JNC-TN7430 2000-001, 47 Pages, 2000/12

JNC-TN7430-2000-001.pdf:4.09MB

地下水中にガラス材料が存在する場合の,地質環境への影響とガラス材料の耐久性を評価する目的で,東濃鉱山坑内の花崗岩岩盤中において,非加熱条件での10年間の浸漬試験を実施した。試験は,立方体および円柱形(外周をステンレス鋼で被覆)に切り出した試料をそれぞれ有孔の容器に入れ地下水に浸漬する方法(単独系),粘土を充填した有孔の容器に試料を包埋して地下水に浸漬する方法(共存系),また無孔の容器に地下水と試料を入れ坑道に静置する方法(静的浸漬試験)の3通りの条件で実施した。本報告書では,ガラス材料の耐久性を調査するために,所定の期間で回収した試料の重量変化の測定,試験期間が10年間の試料の各種方法によるガラス表面変質層の観察・分析結果を示す。主な結果は以下のとおりである。(1)試験開始時,試験終了時において地下水水質に有意な変化は認められなかった。(2)試料の重量減少量は試験期間にほぼ比例した。これは試験期間を通じて地下水の溶存ケイ酸濃度に大きな変化がなかったことに起因すると考えた。(3)立方体と円柱形の試料の重量減少量に差が認められた。これはステンレスの影響ではなく,ガラスの亀裂からの浸出に起因すると考えた。(4)共存系の重量減少量は単独系の8割程度であった。これは粘土に包埋した条件では試料近傍の溶存ケイ酸濃度が高いため溶解速度が低下したことが要因であると考えた。

報告書

平成12年度地層科学研究情報・意見交換会 -要旨集-

武田 精悦; 長谷川 健; 杉原 弘造; 中司 昇; 中野 勝志; 松井 裕哉; 石丸 恒存

JNC-TN7410 2000-003, 65 Pages, 2000/11

JNC-TN7410-2000-003.pdf:5.09MB

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報告書

広域地下水流動研究の現状 -平成4年度$$sim$$平成11年度-

小出 馨; 中野 勝志; 竹内 真司; 濱 克宏; 松井 裕哉; 池田 幸喜; 杉原 弘造

JNC-TN7400 2000-014, 83 Pages, 2000/11

JNC-TN7400-2000-014.pdf:4.84MB

核燃料サイクル開発機構(以下、サイクル機構という)の東濃地科学センターでは、地層処分研究開発の基盤となる深部地質環境の科学的研究を地層科学研究として実施している。この研究の一環として、広域における地質環境、特に地下水の流動と地球化学的性質を把握するための体系的な調査・解析技術の開発を重要な研究課題として、「広域地下水流動研究」を平成4年度から岐阜県土岐市にある東濃鉱山およびその周辺域を研究開発の場として実施している。本研究では、開始後の5年間(平成4年度$$sim$$平成8年度)までは、主として調査・解析に関する要素技術の開発とその有効性・適用性の確認に主眼を置いた研究が行われ、深度1000m対応の水理試験装置・採水装置などをはじめ、深部地質環境の特性を把握するための調査機器・手法が実用化された。その後は、要素技術の開発と並行して、広域を対象とした地下水の流動および地球化学的性質に関する研究を通して、地質環境調査技術の体系化に向けた研究開発が進められている。これまでに、約10km四方の研究実施領域を対象にリモートセンシング調査、空中物理探査、地上物理探査、地表地質調査、表層水理調査、試錐調査および地下水長期観測が実施された。これにより、表層地質の分布、花崗岩体の岩相(粒度・鉱物組成)の不均質性などの地質学的情報、花崗岩の透水性や地下水の水頭分布などの水理学的情報、花崗岩中における地下水の水質形成機構などの地球化学的情報が得られている。さらに、これらの調査研究を通して、地質環境を調査するための方法論や個々の手法について、技術的知見や経験が蓄積されている。これらの調査・研究成果は、深部地質環境のデータとしてサイクル機構が平成11年度に国へ提出した地層処分研究開発成果の第2次取りまとめに反映されると共に、大学などの外部研究機関の研究活動にも活用されている。今後は、地層処分の安全規制などの科学的・技術的根拠となるよう研究を進める計画である。

報告書

岩盤不連続面の力学・透水メカニズムの実験的・解析的研究ー先行基礎工学分野に関する平成11年度報告書ー

江崎 哲郎*; 神野 健二*; 三谷 泰浩*; 蒋 宇静*; 内田 雅大; 赤堀 邦晃*

JNC-TY8400 2000-004, 94 Pages, 2000/03

JNC-TY8400-2000-004.pdf:4.88MB

放射性廃棄物の地層処分は、地下の構成材料である岩盤の隔離性、密閉性などを積極的に利用するものであり、その設計にあたっては安全性、経済的合理性、環境上の配慮など、従来の地下構造物と比べて格段に厳しい設計条件が要求される。そのため、岩盤においてその特性を支配する不連続面の力学・透水特性およびカップリング特性などを適切に把握する必要がある。本研究では、理想的な条件下で実験を行なうための新しいせん断透水同時試験装置の開発を行った。そして、装置の検証を兼ねて行ったせん断透水同時実験の結果、新装置は、上箱の回転による影響を定量的に評価でき、一方向流による透水試験を実施することができた。さらに、不連続面のせん断透水同時特性は、垂直応力が大きくなると上箱の回転による透水係数が著しいことを明らかにした。また不連続面の間隙幅分布を不連続面凹凸の幾何学特性とGIS(地理情報システム)によるシミュレーションによって特定する方法を提案するとともに、せん断透水同時試験のモデルを構築し、せん断透水同時特性のメカニズムを明らかにすることを目的としてシミュレーションを行った。その結果、GISによるシミュレーションの有効性を示すことができた。

報告書

精密周波数制御連続電磁波調査法の研究 -先行基礎工学分野に関する研究詳細報告書-

渡辺 俊樹*; 真田 佳典*; 藪内 聡

JNC-TY7400 2000-001, 72 Pages, 2000/03

JNC-TY7400-2000-001.pdf:4.01MB

本研究では、地下に電磁波エネルギーを送り込み、それに対する地下の応答を観測することにより地下構造を解析する地球物理学的調査において、正弦波的に変化する電磁エネルギーの周波数を高精度に制御し、連続して長時間地下に送り込む手法について研究開発を行った。本手法を採用することによって、調査深度の拡大や解析精度の向上ならびに調査機器の小型化を目指した。本報告書は本研究テーマのうち数値シミュレーションおよびデータ解析技術に関する研究の報告である。電磁波動現象は周波数によって挙動が大きく異なるため、周波数が数HZ$$sim$$数KHZ程度の低周波数を利用した電磁探査法および周波数が数十MHZ$$sim$$数GHZ程度の高周波数を利用した地下レーダー法のそれぞれについて電磁波動現象のシミュレーションを行った。次に、本調査手法の主な適用対象を岩盤内のフラクチャおよび含水破砕帯と想定し、地下レーダー法による岩盤内の微細構造の検出の可能性について検討した。次に、計測した電磁波動データから岩盤内部の物性値分布を求めるインバージョン解析手法について、数値実験および実データへの適用を行った。さらに、高分解能な時間-周波数解析アルゴリズムについて検討した。

報告書

土壌性状に関する調査研究(3)-日本の土壌中の微量及び超微量元素のバックグラウンド値-

山崎 慎一*

JNC-TJ8430 2000-005, 159 Pages, 2000/03

JNC-TJ8430-2000-005.pdf:3.95MB

日本の各地100箇所余りから採取した500点以上の土壌の微量及び超微量元素の分析を主としてICP-質量分析法を用いて行った。土壌の採取地点はわが国に見られる主要な土壌を網羅するように設定された。従来の分析法によって求めた多量元素のデータを加えることによって、日本の土壌の60種類以上の元素のバックグラウンド値(天然存在量)を明らかにすることができた。得られた結果の概略は以下の通りである。1)各元素の濃度範囲は極めて広く、多くの元素で3桁以上の幅を示した。この様な幅広い濃度範囲を持つにも係わらず、以下の一般的な傾向が認められた。第一遷移元素の濃度は高く、原子番号が小さく、あるいは大きくなるに従ってその値は低下した。しかし、鉛、トリウムおよびウランは例外的に高い値となった。原子番号が偶数の元素は一般にその両側にある奇数番号の元素よりも濃度が高かった。2)頻度分布はほとんどの元素で低いほうへ強い片寄りを示し、算術平均値はバックグラウンド値として適切でないことが明らかであった。3)周期律表上で同一族、あるいは亜族に属する元素間ではかなりの組み合わせで高い相関(r$$>$$0.9)が認められた。4)クラスター分析で元素のグループ分けを行ったところ、土壌中での各元素の分布は土壌の性質よりも元素の物理化学的性質によって強く支配されていることが判明した。5)地球化学的標準物質として用いられている火山岩の推奨値を用いてクラスター分析で得られた樹形図は土壌のそれに酷似していた。この結果より、土壌中の各種元素の全含量はその出発物質である母岩の影響を未だに色濃く受けていると結論された。土壌生成過程の影響を検討するには、より溶解性の高い画分をも対象にデータの蓄積を行うことが必要と考えられた。

報告書

正馬様用地における地下水位計の設置

遠山 茂行*; 若松 尚則; 岡崎 彦哉

JNC-TJ7440 2000-018, 55 Pages, 2000/03

JNC-TJ7440-2000-018.pdf:9.57MB

核燃料サイクル開発機構(以下、サイクル機構)では、東濃鉱山周辺地域を対象に、地表から地下深部にかけて地下水流動に関する研究を行っている。その研究の一環として、本業務では、正馬様用地内における表層地質のうち、瑞浪層群の水理地質構造および地下水挙動を把握することを目的に、試錐調査および電気検層、多点温度検層、水理試験(岩盤湧水圧測定)を実施し、長期的な地下水位観測が行えるよう、地下水位計および地下水位データのテレメータ集中管理システム用ロガ-の設置を含む観測井戸の設置を行った。試錐調査結果(99MS-05孔;孔口標高221.31m、掘削深度42.8m)から、観測井戸の掘削位置では、G.L.-6.10mまでは砂礫層からなる崖錐堆積物が分布し、その下位に瑞浪層群の明世累層凝灰質砂岩、明世累層基底礫岩、土岐夾炭累層泥岩が分布すること、G.L.-40.9mより深部はマサ状に強風化した土岐花崗岩が分布することが明らかになった。多点温度検層結果によると、G.L.-29$$sim$$30m、-30$$sim$$31m、-33m、-35.5m、-41$$sim$$44m付近に明瞭な地下水の流動が確認された。また、それぞれの地下水流動部における水理試験結果によると、G.L.-33m、-35.5m、-41$$sim$$-44m付近は、静水圧分布を示す地下水流動系であるが、G.L.-29m$$sim$$30m、-30$$sim$$31m付近は、それとは別の地下水流動系であることが明らかになった。これらの結果より、地下水観測井戸のストレーナ設置深度は、瑞浪層群明世累層基底礫岩部であるG.L.-28.85$$sim$$33.4m区間とした。

報告書

屈折法弾性波探査におけるインバージョン解析と統計的速度区分

八野 祐二*; 中司 龍明*

JNC-TJ7440 2000-004, 52 Pages, 2000/03

JNC-TJ7440-2000-004.pdf:12.62MB

本報告書は、月吉断層規模の地質構造について、通常の屈折法で用いられる萩原の方法で解析した場合と、インバージョン技術で解析した場合とで、解析精度の違いの有無を確認し、断層調査への適用性を把握するために、既存データによる再解析を実施したものである。屈折法弾性波探査の速度走時を、統計的および定量的に整理して、従来法での速度層区分の品質保証資料の作成を試み、合わせてインバージョン技術を応用した解析と品質面での比較を行った。また、月吉断層の物理的性質をパラメータとした感度解析結果から、断層の検出を目的とした場合の適切な調査計画について整理した。結果として、萩原の方法とインバージョン法とでは、観測走時と理論走時との全体的な誤差はそれほど変わらないが、インバージョン法は断層の幅や傾き等の詳細な地質構造を把握できる可能性があるという結果が得られた。最後に、インバージョン法の中で今回用いた手法では、その連続体を仮定した解析原理から、急激な速度境界面の解析には不向きで、物理探査における屈折法探査としては、萩原の方法と併用して行く必要があると考えられる。また、地質技術者が屈折法の解析断面図を地質構造解釈する場合に、今までの萩原の方法で3$$sim$$4層程度に解釈された図に対しては慣れているが、今回のインバージョン法で得られる多層速度構造に対しては、地質パターンと速度構造とを対応付けるため、経験を積み重ねる必要があると考えられる。

報告書

正馬様洞用地における反射法弾性波探査

大柳 雅塞*; 廣岡 知*; 岩崎 任伯*

JNC-TJ7420 99-020, 45 Pages, 2000/03

JNC-TJ7420-99-020.pdf:3.52MB

本調査は、地質構造モデル作成手法の確立のため、同モデル作成に必要な堆積岩の堆積構造、基盤花崗岩体上面の起伏および同岩体内部の変質、破砕帯の分布などの地下構造に関するデータを取得することを目的とする。なお、正馬様洞用地においては、平成10年度に南北方向の測線において反射法弾性波探査が実施され、同用地の南北方向の地下構造が把握されている。今回は、東西方向の地下地質構造を把握するために、東西方向に測線を設定して反射法弾性波探査を実施した。本報告書は、これらの結果をとりまとめたものである。実施した調査項目は、ドロップヒッター振源(重錘落下型)を用いたP波反射法探査である。本調査の結果、以下のことが明らかにされた。・反射法探査断面で明世累層基底礫岩層に対応する反射イベントは、ほとんど水平で、標高190m前後に位置する。・基盤上面に対応すると推定される強反射イベントは、およそ標高150mから190mの深度にあり、測線両端で浅く、測点No.70付近で最も深くなる凹状を呈している。・強反射イベント以深においては、西半では東傾斜、東半では西傾斜する断片的なイベントが標高50m付近から標高-200m付近間に把握された。これらのイベントは割れ目密度が大きく速度変化の激しい個所に概ね対応する。

報告書

連続波レーダー実験機を用いた基礎実験データの取得作業

鈴木 敬一*

JNC-TJ7420 2000-007, 28 Pages, 2000/03

JNC-TJ7420-2000-007.pdf:11.92MB

連続波レーダー実験機を用いて,反射係数を測定しインピーダンスを求める実験を実施した。測定対象は,空気,水,地面である。測定の結果,アンテナの接触する媒質により,インピーダンスの値が異なることがわかった。本実験結果で得られた知見を詳細に解析することにより,電磁ACROSS(Accurately Controlled Routine Operated Signal System)(またはACROSSレーダ)のハードウェアへの発展が期待される。

報告書

弾性波トモグラフィーデータの解析作業

新沼 岩保*; 相澤 隆生*; 伊東 俊一郎*

JNC-TJ7420 2000-006, 54 Pages, 2000/03

JNC-TJ7420-2000-006.pdf:16.6MB

本業務は弾性波トモグラフィ調査技術開発の一環として、サイクル機構所有のスパーカー振源を用いて取得した弾性波トモグラフィデータの解析を行ったものである。本業務の目的は、花崗岩中に存在する透水性割れ目の分布や断層の広がりを調査する手法としての弾性波トモグラフィ調査の有効性を把握することである。本報告書は、これらの業務内容についてまとめたものである。岐阜県瑞浪市明世町月吉にある核燃料サイクル開発機構東濃地科学センターの正馬様洞鉱業用地におけるMIU-1号孔及びMIU-2号孔を利用して、弾性波トモグラフィデータの取得作業が行われた。MIU-2号孔にハイドロホン型受振器を展開し、MIU-1号孔においてスパーカー振源を設置し、弾性波トモグラフィデータとして3つのデータセットが取得されている。解析では、データセットについて、P波速度層解析を行った。観測波形データからの初動読み取りは、解析精度に影響を及ぼすノイズ等の除去作業を行った後、AIC算出による自動読み取りを適用し、客観的判断基準に基づいて走時データを作成した。弾性波トモグラフィ解析は、初期モデルを作成しインバージョン計算を行い、最適モデルに収束させる方法を用いた。Annealing法による解析を行い、両者を比較検討した。また最終解析断面について検層データとの対比を行い、透水性割れ目および断層分布の連続性の検討を行った。また透水性割れ目に起因するチューブウェーブの抽出も行った。

報告書

岩石薄片の顕微鏡観察

三輪 敦志*; 高橋 奈緒*

JNC-TJ7440 2000-014, 40 Pages, 2000/02

JNC-TJ7440-2000-014.pdf:17.73MB

本調査は,土岐周辺に分布する土岐花崗岩の地表露頭の岩石薄片試料について,偏光顕微鏡による薄片観察およびモード測定を実施し,既存情報とあわせて考察を行い,土岐花崗岩の岩相分布を把握することを目的として実施した。偏光顕微鏡観察結果およびモード測定の結果から,花崗岩の多くは,石英・カリ長石・斜長石をほぼ等量含むアダメロ岩を示し,含まれる有色鉱物の組み合わせにより,黒雲母のみ,黒雲母+白雲母,黒雲母+角閃石に分類される。これらを考慮すると土岐花崗岩は大きく分けて 1)黒雲母アダメロ岩,2)含白雲母黒雲母アダメロ岩,3)角閃石黒雲母花崗閃緑岩の3つのグループに分類される。石原・鈴木(1969)では野外での岩相変化(主に粒径と角閃石の含有)から土岐花崗岩を分類している。しかし,有色鉱物に白雲母を含む試料の記載がほとんどない。今回の調査によると,白雲母を含む試料は,土岐花崗岩体の西部に多く分布する特徴がわかった。また,有色鉱物に角閃石を含む試料は,従来,土岐花崗岩体北西縁部のみに分布するとされていたが,今回の調査では,岩体の東側にも分布する事が新たにわかった。

報告書

深部岩盤における初期応力測定用プローブの製作および耐圧性能試験

加藤 春實*

JNC-TJ7400 2000-005, 20 Pages, 2000/02

JNC-TJ7400-2000-005.pdf:1.44MB

今年度は、深部岩盤における初期応力測定用プローブの測定システムのうち、ひずみゲージセルと耐圧容器の製作を行ない、ひずみゲージセルの耐圧性能試験を実施した。本報告書では、ひずみゲージセルの製作手順について詳細に説明し、静水圧下で行なったひずみゲージセルの耐圧性能試験の結果について述べた。各載荷試験における圧力-ひずみ曲線は極めて弾性的で良い再現性を示した。また、ゲージセルに温度ゲージを埋設すると、ゲージセルの変形によって温度ゲージの電気抵抗が変化するために、ゲージセルの温度を正しく測定できないことが示された。

報告書

不飽和領域の原位置計測手法の研究

西田 薫*; 前村 庸之*

JNC-TJ7400 2000-004, 102 Pages, 2000/02

JNC-TJ7400-2000-004.pdf:5.64MB

岩盤内に空洞を掘削すると、周辺岩盤に不飽和領域が発生する可能性がある。この不飽和領域では、岩盤の酸化還元状態が変化し、物質移行特性が変化する可能性があるため、その範囲を定量的に把握することが重要である。しかし、そのような手法は十分に確立されていない。本研究は、岩盤中の不飽和領域を定量的に把握できる計測手法を開発し、実用化を図ることを最終目標としている。今年度は基礎的研究として、1)改良型棒状TDRプローブの適用性試験、2)パッカー式プローブの問題点の調査と仕様・構造の改良に関する試験、3)TDR波形の自動読み取りに関する既存技術の調査および自動化方法の提案、4)低比抵抗岩盤に適用するためのTDRプローブの改良に関する試験を行い、以下の知見を得た。1)改良型棒状TDRプローブの有効性を確かめた。2)電磁波の影響範囲は、最大でプローブ間隔程度であり、プローブ間隔が大きくなると測定される比誘電率は小さくなる。プローブ長さは測定値に影響しない。3)TDR波形の自動読み取り方法としては微分法が最適である。

報告書

弾性波フルウェーブインバージョンの実データへの適用性に関する研究

渡辺 俊樹*; 高瀬 嗣郎*

JNC-TJ7400 2000-001, 79 Pages, 2000/02

JNC-TJ7400-2000-001.pdf:3.07MB

試錐孔間の物性値分布を物理的に推定する有効な調査手法として弾性波トモグラフィ技術がある。現在主流な弾性波トモグラフィは初動走時データを用いてP波速度分布を推定する方法である。さらに高精度、高分解能な調査手法として、受振波形全体をデータとして用いるフルウェーブインバージョンが研究段階にある。この方法は理論および数値実験による解析例は報告されているものの、実際に現場において計測された実データへの適用例はきわめて少ない。本研究では、岐阜県瑞浪市正馬様洞の試錐孔において、スパーカ震源およびハイドロフォンを用いて取得されたクロスホールトモグラフィ計測のデータを用い、フルウェーブインバージョンの現地データへの適用性について検討した。具体的には、震源波形の推定方法、チューブ波除去や振幅補正などの効果的なデータ前処理方法について検討し、速度構造インバージョンおよび震源波形インバージョンを実施した。その結果、深度300mにわたる孔間の速度構造を明らかにすることができた。解析手法および結果の精度にはまだ検討の余地があるものの、各種物理検層データと整合性のある結果を得た。

報告書

DH-4号孔における調査研究報告書

長谷川 健

JNC-TN7400 2000-004, 21 Pages, 1999/12

JNC-TN7400-2000-004.pdf:0.54MB

東濃地科学センターでは、地層処分研究開発の基盤である地層科学研究の一環として、広域地下水流動研究を平成4年度から実施している。広域地下水流動研究は、東濃鉱山を中心とした約10km$$times$$10kmの地域(図1参照)を対象に、地下水の流れを明らかにするための研究のみならず、地質・地質構造、地下水の地球化学などの分野の研究を包含した総合的な地質環境を把握するための調査研究である。この研究においては、地下深部のデータを直接取得できる試錐孔を用いた調査研究が非常に重要であり、地下深部の地質や地質構造に関する調査研究、地下水の流れに関する調査研究、地下水の水質に関する研究など1本の試錐孔を用いて多角的に実施されている。本報告書は、広域地下水流動研究のため試錐孔として4番目に掘削されたDH-4号孔で行われた試錐掘削ならびに各種調査研究の結果の概要をまとめたものである。DH-4号孔では泉町河合地内に掘削され、掘削深度は約550mである。詳細な位置については、図1を参照されたい。

報告書

北海道北部地域における地質環境データ収集・整理

兼清 豊比古*

JNC-TJ1440 99-005, 41 Pages, 1999/12

JNC-TJ1440-99-005.pdf:21.03MB

本研究では、核燃料サイクル開発機構が深地層研究所(仮称)の候補地としてあげている北海道天塩郡幌延町およびその周辺地域において民間の会社がこれまでに行ってきている諸調査を取りまとめ、整理し、新規図面類として作成した。取りまとめたデータは、地表地質調査、重力探鉱、反射法地震探鉱および試錘孔の4種類のものである。コンパイルした地質図は国土地理院刊行の50,000分の1地形図「豊富」および「雄信内」に示される地域で、これまでに実施された調査結果をまとめたものである。本地域内には増幌層、稚内層、声問層および勇知層の各地層が分布している。地域内には数条の背斜系列が北北西一南南東トレンドで位置し、豊富背斜-大曲背斜-雄興背斜の西側には豊富断層-大曲断層が逆断層として併行している。この断層群を境にして東側では声問層より下位の地層が多くの断層でいくつものブロックに分断されて分布しているのに対し、断層群の西側では声問層より上位の地層が比較的緩い傾斜で分布している。重力探鉱データは、国土地理院刊行の50,000分の1地形図「豊富」、「雄信内」、「稚咲内」および「天塩」の地域のものである。上記断層の西側では、地表の背斜位置は重力値の低い所となっており、通常とは逆の現象である。反射法地震探鉱データも、重力データと同じ地域のものを取りまとめた。地域全域にわたって追跡が可能であった増幌層基底部の地下溝造図を作成した。上記断層群の東側の地域では構造が複雑なためか、反射波があまりとらえられていない。試錘孔のデータは、川口背斜の極隆部付近に掘削された孔井のものであり、掘止深度4,505mまでの連続した諸データを取りまとめた。本井を掘削した結果、深度800mから掘止深度までは異常高圧層となっていることが判明した。特に泥岩を主体とする鬼志別層が本背斜頂部で極端に層厚を増していることは、塑性流動によるダイアピル状の変形をしたためであろうと結論づけられよう。重力値との関係もこれにより説明が可能である。

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