地质环境长期安定性関研究成果反映.pdf

「地質環境の長期安定性に関する研究」の成果と反映 「地質環境の長期安定性に関する研究」の成果と反映 独立行政法人 日本原子力研究開発機構 地層処分研究開発部門 東濃地科学研究ユニット 自然事象研究グループ 野原 壯 １．はじめに １．はじめに 変動帯に位置する我が国において，地層処分の安全性を確保するためには，既知の活断層や火 山等の地殻変動による顕著な影響を避けてサイトを選定することが前提となる。さらに，地層処 分においては，長期間の安全性の確保が求められるため，地下深部における地質環境の長期的な 安定性の評価に関する不確実性の低減が重要な課題となっている。 上記の課題に対して，機構は， 「地質環境の長期安定性に関する研究」として，地下深部の地質 環境に影響を及ぼす可能性のある地震・断層活動，火山・熱水活動，隆起・侵食/気候・海水準変 動などの天然現象を対象として，最新の知見を踏まえた調査技術の高度化と，体系的な調査評価 技術に関する研究を実施している。 ２．これまでの研究成果の概要 ２．これまでの研究成果の概要 本研究では，地上からの調査の段階において考慮すべき天然現象の存在やその履歴とそれらの 影響を把握するための調査・評価技術について，事例研究による精度の確認を主な目標としてい る。本稿では，平成 19 年度までに実施した体系的な調査評価技術に関する事例研究の成果と，年 代測定技術開発の現状を報告する。 2.1 事例研究 2.1 事例研究 横手盆地東縁断層帯における研究では，変動地形調査，地質・地質構造調査，弾性波探査，ボ ーリング調査に，バランス断面法を用いた解析を組合せ，逆断層帯の分布と，地質構造および地 形の過去百万年間程度の変化課程を把握する一連の手法を示した 1。また，断層破砕帯の流体移 行経路としての特徴を把握するため，断層構造の研究と並行して，断層ガスの調査技術開発を実 施している。これまでに，断層水素ガスの原位置測定技術を考案し 2，断層構造の不均質性およ び断層の走向と断層水素ガス放出量との関係を見いだした。 マグマや深部流体の存否を把握するための調査技術として，飯豊・朝日山地や能登半島等の事 例研究を通じて，地震波トモグラフィー，MT 法，温泉ガスの希ガス同位体測定等の手法を組合わ せた総合的なアプローチを提示した 3。MT 法については，見掛比抵抗と位相差の離散関係を考慮 した観測データの自動スタッキング法 4を開発し，深部比抵抗構造の探査精度の向上を図った。 隆起・侵食/気候・海水準変動については，東濃地域における事例研究により，古気候の復元 5と，地質を考慮した地形変化シミュレーション6を実施している。 2.2 年代測定技術開発 2.2 年代測定技術開発 機構では，タンデム型加速器質量分析計（ペレトロン）を用いた年代測定技術の開発や，比較 的低温領域（～100℃）の熱履歴の解析手法である U-Th/He 年代測定システムの開発 7を行って いる。過去 6 万年程度までの地下水年代測定技術については，ペレトロンによる炭素同位体年代 測定法を用いて，地質調査，試料採取，前処理，測定および解析までの一連の調査測定技術の研 究を行っている 8。 ３．今後の研究の進め方 ３．今後の研究の進め方 事例研究の当面の目標は，体系的な調査評価技術の精度の確認である。これについては，年代 測定技術開発の成果を活用した体系的な調査評価技術について検討し，事例研究を通じてその適 用を図る。年代測定技術開発のうち，U-Th/He 年代測定システムについては，事例研究への適 用が当面の目標である。ペレトロンによるベリリウム年代測定技術については，実試料の測定手 法の整備と並行して適用事例の提示を目指す。また，炭素同位体年代測定に関しては，事例調査 を通じて，地下水試料並びに固体試料の品質管理を考慮した地質調査，試料採取，前処理および 測定，解析までの一連の調査測定技術として情報を蓄積し，その精度の確認を図っていく。 参考文献 1 楮原ほか（2006）横手盆地東縁断層帯・千屋断層の形成過程と千屋丘陵の活構造，地学雑誌， 115, 691-714. 2 Shimada et al. 2008 Rapid and simple measurement of H2 emission from active faults using compact sampling equipments, Resource Geology, 58, 196-202. 3 Umeda et al. 2007 Multiple lines of evidence for crustal magma storage beneath the Mesozoic crystalline Iide Mountains, northeast Japan, J. Geophys. Res., 112, B05207, doi10.1029/2006JB004590. 4 根木ほか（2005）MT 法データの信頼性評価に関する一考察, 物理探査学会学術講演会講演論 文集,112,223-226. 5 三箇・安江（2008）河床縦断形のシミュレーション，地形，29，1，27-49． 6 佐々木ほか（2006）東濃地方内陸小盆地堆積物の分析による過去 30 万年間の古気候変動，第 四紀研究，45，4，275-286. 7 Yamada et al. 2008 New U-Th/He dating systems and ages in Japan Atomic Energy Agency, Geochim. Cosmochim. Acta, 72, A1050. 8 Iwatsuki et al. 2005 Hydrochemical baseline condition of groundwater at the Mizunami underground research laboratory MIU, Applied Geochemistry, 20, 2283-2302.