釜石鉱山における深部地質環境特性調査(平成9年度)(概要)

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PNC TJ1380 98-002, 211 Pages, 1998/03

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釜石鉱山における原位置試験の第2フェーズ(H5H9年度)では、次の5つの領域が研究対象とされている。すなわち、1)深部地質環境特性(TASK-1)、2)深部岩盤における堀削影響領域の評価(TASK-2)、3)結晶質岩中の水理・物質移行特性の把握(TASK-3)、4)人工バリアに関する研究(TASK-4)、5)地震に関する研究(TASK-5)である。本報告書は、主に1)の深部地質環境特性の把握を目的として実施された調査・試験結果をまとめたものであり、同時にこれは他の研究のための基礎的な資料を提供するものである。本年度は大別して5つの調査項目からなり、以下のような成果を得た。(1).年代測定の調査:栗橋花崗閃緑岩中に発達する割れ目や割れ目帯の形成史を把握することを目的とし、放射年代測定を実施した。その結果、250mL原位置試験場の11m地点に分布する単一割れ目に関しては、母岩である栗橋花崗閃緑岩が約100以下まで冷え固まった約85Ma頃に形成されたものと推定された。一方、550mL原位置試験場の625m地点に分布する割れ目帯に関しては約95Maと約7080Ma頃の2度の割れ目形成ステージにより形成されたものと推定された。また、ESR年代測定の結果、同割れ目帯は最近100万年以内に最活動していないことが明らかとなった。流体包有物の調査:ブドウ石ー濁沸に代表される割れ目形成ステージ(Stage1)および緑泥岩ー束沸石に代表される割れ目形成ステージ(Stage2)の地質環境条件の相違を明らかにすることを目的とし、流体包有物の調査を実施した。その結果、Stage1に関しては約300の栗橋花崗閃緑岩の根源流体が岩盤中の破砕帯を循環する地質環境下で、Stage2に関しては地表水により希釈された約200の栗橋花崗閃緑岩の根源流体が岩盤中の破砕帯を循環する地質環境下で形成されたものと推定された。(2).KF-3孔周辺における地球物理学的調査:KF-3孔の削孔期間中に周辺坑道壁面においてSP観測を行った。KF-3が湧水の急激に増加する深度に達したところで、坑道壁面の一部の領域においてSPの変化が検出された。このことにより、坑道壁面と孔井間の水理構造をおおよそ推定できた。また、任意深度においてもパッカーシステムを用いることにより、坑道壁面でのSP変化が検出できた。流電電位法においては、孔口