资源描述：
地質環境の長期安定性研究検討委員会第１回（2006年8月1日） 1 「幌延地域における地質環境 の長期安定性に関する研究」 の研究成果および今後の計画について 資料６ 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 地質環境の長期安定性研究検討委員会第１回（2006年8月1日） 2 関係法令・報告（要求事項） 地震・断層活動による地質環境への影響は，活断層の有無からだけでは判断できな いことを想定し，取り扱いを審議。 火山フロントより日本海側や単成火山の周辺地域での新たな火山の発生の可能性， マグマによる地温上昇，熱水対流の発生，地下水の水質変化等の影響については， 設計・施工・処分システム全体の安全性能との関連も踏まえ，取り扱いを審議。 隆起・沈降・侵食により地下水の流動特性や水質が変化し，廃棄体中に含まれる放 射性廃棄物が漏出し，周辺の地質環境中を移行し易くなること等の影響については， 設計・施工での対応や処分システム全体の安全性能との関連も踏まえ，その取り扱い を審議。 概要調査地区選定段階以降の段階で考慮すべき環境要件（原子力安全委員会，2002） 地震・地質構造の変化による水文地質学的変化分野，気候変動による水文地質学 的変化分野では，水文地質学的変化をその原因となる要因から解明することよりも， 処分システム領域にどのように影響を与えるかを優先して研究を進めることが必要。 廃棄物安全小委員会報告（総合資源ｴﾈﾙｷﾞｰ調査会原子力安全・保安部会，2003） ＜地震・断層活動，火山・地熱活動， 隆起・侵食，気候・海水準変動＞ 地質環境の長期安定性研究検討委員会第１回（2006年8月1日） 3 達成目標 幌延地域を事例として，地層処分に関わる地質環境特性＊の現在か ら将来にわたる長期的な挙動を予測しモデル化・解析するための一 連の調査・解析技術を整備する。 ＊例えば，地下水流動，地下水水質，物質移動特性 この過程を通じて，ある与えられた場における地質環境の長期挙動を 予測し評価するための方法論を構築する。 具体的には・・・， 過去から現在までに生起した天然現象とそれに伴う地質環境の変 遷を把握し，天然現象が及ぼす地質環境への影響に関するプロセス， メカニズムおよびその程度を把握する。それらの結果に基づき，将来 における天然現象とそれに伴う地質環境の変化を予測する。 古水理地質学的アプローチ 地質環境の長期安定性研究検討委員会第１回（2006年8月1日） 4 研究課題（１／２） 地質環境への影響プロセスやメカニズムの 系統的な整理（幌延地域を対象とした天然 現象に関わるFEP，PIDの作成） 過去から現在までの地質環境モデルの作成 過去から現在までの地下水流動の復元 現在の地質環境データに基づくモデル・解析 結果の妥当性評価 ＜段階的な研究課題の設定＞ 天然現象の発生傾向，規則性およ び規模の把握 ・古気候／古植生 ・古地形／古地理 ・地質構造発達史 の把握 地質環境の変遷の推定 天然現象が及ぼす地質環境 への影響の推定 （既存データに基づく推定） 地質環境の変遷の把握 調査技術の開 発・体系化 調査技術の開 発・体系化 長期予測・影響評価モデ ルの開発 長期予測・影響評価モデ ルの開発 ＜研究の基本フロー＞ 地質環境の将来予測手法 に関する一連の調査・解 析技術の整備 天然現象およびそれに伴う地質環境の変遷 に関するデータの取得 天然現象が地質環境に及ぼす影響に関す るシナリオの作成 シナリオに基づく地質環境データの取得 地質環境の長期安定性研究検討委員会第１回（2006年8月1日） 5 研究課題（１／２） 地質環境への影響プロセスやメカニズムの 系統的な整理（幌延地域を対象とした天然 現象に関わるFEP，PIDの作成） 過去から現在までの地質環境モデルの作成 過去から現在までの地下水流動の復元 現在の地質環境データに基づくモデル・解析 結果の妥当性評価 ＜段階的な研究課題の設定＞ 天然現象の発生傾向，規則性およ び規模の把握 ・古気候／古植生 ・古地形／古地理 ・地質構造発達史 の把握 地質環境の変遷の推定 天然現象が及ぼす地質環境 への影響の推定 （既存データに基づく推定） 地質環境の変遷の把握 調査技術の開 発・体系化 調査技術の開 発・体系化 長期予測・影響評価モデ ルの開発 長期予測・影響評価モデ ルの開発 ＜研究の基本フロー＞ 地質環境の将来予測手法 に関する一連の調査・解 析技術の整備 天然現象およびそれに伴う地質環境の変遷 に関するデータの取得 天然現象が地質環境に及ぼす影響に関す るシナリオの作成 シナリオに基づく地質環境データの取得 地質環境の長期安定性研究検討委員会第１回（2006年8月1日） 6 研究課題（２／２） ＜連係研究＞ A-２地質環境特性 ②地質・地質構造 ③地下水流動特性 ④地球化学特性 C-１性能評価技術 評価手法 ①シナリオ解析技術 天然現象を発端とする変動・接近シナリオ の構築および評価 A-２地質環境特性 ⑥物質移動特性 東濃ウラン鉱床を対象とした 調査研究の成果 地質環境への影響プロセスやメカニズムの 系統的な整理（幌延地域を対象とした天然 現象に関わるFEP，PIDの作成） 過去から現在までの地質環境モデルの作成 過去から現在までの地下水流動の復元 現在の地質環境データに基づくモデル・解析 結果の妥当性評価 天然現象およびそれに伴う地質環境の変遷 に関するデータの取得 天然現象が地質環境に及ぼす影響に関す るシナリオの作成 シナリオに基づく地質環境データの取得 ＜研究の基本フロー＞ A-１地質環境の長期安定性 ①地震・断層活動 ②火山・火山活動 ③隆起・侵食 ④気候・海水準変動 東濃地科学研究ユニットで実施している 地質環境の長期安定性研究 地質環境の長期安定性研究検討委員会第１回（2006年8月1日） 7 天然現象の発生傾向，規則性および規模の把握（研究課題） ＜調査技術の開発・体系化＞ ○将来の地殻の活動性評価 微小地震分布，活構造分布，陸域の移動，広域地質構造の変遷などに基 づき，幌延地域における地殻変動場の変化に関する基本的な考え方を提示。 ○侵食速度に関する調査技術 シリカ鉱物相の変化および有機物組成の変化を指標とし，過去100万年程 度の地層の削剥量から侵食速度を推定する手法を提示。 ○隆起・沈降等に関する調査技術 海成段丘を指標とした垂直変動量や地下地質構造断面図を用いた地殻短 縮量の解析などといった地質学的手法が有効であることを例示。 ○気候・海水準変動に関する調査技術 海成段丘の形成時期と分布とに基づき，第四紀における海岸線の移動範 囲等を推定する手法を例示。 地質環境の長期安定性研究検討委員会第１回（2006年8月1日） 8 将来の地殻の活動性評価（１／３） 後期鮮新世以降から現在に至るまで，陸域が東から西に向かい順次拡大したことを示 し，この拡大には断層活動や褶曲作用が関与した可能性が示唆される。 ・地質分布，岩相層序 ・FT年代 ・微化石層序 ・断層／褶曲構造の分布 ・地層と地質構造の時 空間分布 地質層序 地質環境の長期安定性研究検討委員会第１回（2006年8月1日） 9 将来の地殻の活動性評価（２／３） ・震源分布 ・活構造分布 ・地層と地質構造の時空分布 現在陸域において地殻変動が最も 活発である地域は幌延地域の西部 と推定される。 震源分布 活構造分布第四系分布 地質環境の長期安定性研究検討委員会第１回（2006年8月1日） 10 将来の地殻の活動性評価（３／３） 地殻変動の活発な地域は天 北堆積盆内をさらに西部へ と移動することが推測される。 地層と地質構造の時空分布 ・現在における地殻変動活動 域の分布 ・地層と地質構造の時空分布 現在陸域において地殻変動が 最も活発である地域は幌延地 域の西部であり，断層活動・褶 曲作用は東から西へ順次進行。 地質環境の長期安定性研究検討委員会第１回（2006年8月1日） 11 侵食速度に関する調査技術（１／２） small A地質分布およびデータ取得位置（●）B侵食量分布 ・岩相／年代／層序データ ・岩石鉱物特性データ 鉱物組成、シリカ鉱物相など ・地球化学特性データ 全岩化学組成、有機物組成など 侵食量＝ （基準面の最大埋没深度）ー（基準面の現在の深度） *オパールA／CT境界を基準面とする。 *文献データに基づき，地表温度，シリカ鉱物相の鉱物相転換温度を 仮定する。 large C地質断面図および侵食量 C C 地質環境の長期安定性研究検討委員会第１回（2006年8月1日） 12 侵食速度に関する調査技術（２／２） surface condition opal A/CTopal CT/Qtzopal A/CTopal CT/Qtz 度 paleogeother mal gradient buried depth of ref. plane opal CT depthmdepthm temperature ℃ temperature ℃ ℃（℃/100 m）depth m 45693.2932 22726.7104 381069.1252 50804.0870 501108.0435 45693.21205 22726.7236 381069.1349 50804.01088 501108.0544 * averaged temperature at Teshio wether statiion from 1979-2000 250996 temperature of ground surface15℃ temperature of ground surface 6.2℃* 最大埋没深度の見積もり結果 地表面温度やシリカ 鉱物相の相転換温度 の差異に起因して， 見積もり結果に最大 10倍の差異が生じる。 地表面温度や鉱物相 変化の温度に関する 地質学的に妥当な推 定値の再検討。 他手法による推定値 との比較による妥当性 の検証。 地質環境の長期安定性研究検討委員会第１回（2006年8月1日） 13 隆起・沈降等に関する調査技術（１／３） SM03-1a 幌延町北西部 における過去 約21万年間の 隆起速度 ・段丘面の分布， 標高 ・段丘面構成層の岩 相／層序 ・段丘面の形成時期 ・段丘面形成時の海 面高度 ＜段丘面形成時期の推定＞ ・RIPL法を用いたテフロクロノ ロジー ・段丘面の開析度 ・段丘面被覆層（レス）の層厚 ・段丘面被覆層の岩相 などに基づく推定。 隆起速度の見積もり結果 段丘面の分布，形成時期 （RIPL法の適用） 地質環境の長期安定性研究検討委員会第１回（2006年8月1日） 14 隆起・沈降等に関する調査技術（２／３） 2003年十勝沖地震 2003年十勝沖地震 GPS観測データより求めた水平方向の変位量 縦軸，変位量 （mm； マイナスを短縮，プラスを伸長 ；横軸，日付 ・三角測量データ ・GPS観測データ ・活断層の変位と活動期間 ・層序，地下地質構造データ 時間尺度の異なるデータを用いて,地 殻水平短縮量および歪速度を推定。 地質環境の長期安定性研究検討委員会第１回（2006年8月1日） 15 隆起・沈降等に関する調査技術（３／３） 異なる手法により求めた水平方向（東西方向）の歪速度 （year-1； マイナスを短縮，プラスを伸長 HDB-1－Rishiri - 1.0210-7 HDB-1－Hama-tonbetsu 7.9410-8 HDB-1－Esashi1.6310-7 GPSTriangulationTriangulation northern part of Hokkaido -1.510-7 scale error 5.010-6 Geological cross sectionGeological cross section section1 - 7.81 ～-8.1210-9 section2 - 2.29 ～- 2.4310-8 section3 - 4.00 ～-4.1510-8 10-8～～10-710-8～～10-710-9～～10-8 after2003 TokachiEQ - 6.5910-8 - 1.2910-7 - 6.3210-8 before2003 TokachiEQ Active faultActive fault 10-9～～10-8 Horonobe area - 7.010-9 -1.010-8 ～ 数百万から数万年の期間を対象とした場合， 海成段丘を指標とした垂直変動量や地下地 質構造断面図を用いた地殻短縮量の解析 などといった地質学的手法が有効。 測地学的手法により求めた地殻の変動傾 向や歪速度は，2003年十勝沖地震の発生 前後で変化しており，余効変動等の地殻の 弾性変形を反映している可能性がある。 地下地質構造断面図を用いた水平 方向（東西方向）の変位量の推定 地質環境の長期安定性研究検討委員会第１回（2006年8月1日） 16 気候・海水準変動に関する調査技術 過去約21万年間の海陸分布 ・段丘面の分布 ・段丘面の形成時期 ・海底地形 ＜段丘面形成時期の推定＞ ・RIPL法を用いたテフロクロノ ロジー ・段丘面の開析度 ・段丘面被覆層（レス）の層厚 ・段丘面被覆層の岩相 などに基づく推定 過去約21万年間の海陸分布幌延地域における海成段丘の分布 地質環境の長期安定性研究検討委員会第１回（2006年8月1日） 17 H18以降の計画以降の計画 ＜調査技術の開発・体系化＞ 天然現象の発生傾向，規則および規模の把握 ・現行地形変化プロセスの把握（標高-起伏量-地すべり-地質分布の相関性の把握） ・幌延町北進地区を対象とした古地形，古気候，古地理の復元（浅層ボーリング調査， 花粉分析，堆積相解析） ・有機物組成に基づく100万年スケールの期間を対象とした侵食量の推定 ・地震発生周期の検討 ・地下深部のマグマ・高温流体の存在可能性の検討 ＜長期予測・影響評価モデルの開発＞ 天然現象が及ぼす地質環境への影響の推定 ・過去に生じた天然現象が及ぼした地質環境への影響について，THMC（熱-水理- 力学-化学）形式による整理 地質環境の変遷の推定 ・気候・海水準変動および地質構造発達史を考慮した地下水流動解析の試行 古水理 ・モデルや解析結果の妥当性評価に関する研究計画の立案 地質環境の長期安定性研究検討委員会第１回（2006年8月1日） 18 H17までの成果発表までの成果発表 （１）天然現象の発生傾向，規則性および規模の把握１／２ ＜論文・プロシーディング・報告書等＞ 新里忠史，安江健一2004 幌延地域における地質環境の長期安定性に関する研究－地域特性を考慮した地質環境の長期安定性，第14 回環境地質学シンポジウム論文集，101-106. 新里忠史，安江健一2005 幌延地域における地質環境の長期安定性に関する研究－長期安定性の評価・予測における地域特性の考慮， 原子力バックエンド研究，11，125-138. Birkhuser, P., Lacave, C., Ohara, H. and Niizato, T.2005 Computation of amplification functions in the Wakkanai ation, Horonobe area, JNC Technical Document, JNC TY5410 2005-001. 安江健一，石井英一2005 北海道北部，幌延町における大曲－豊富断層の正確な位置の特定，活断層研究，25，39-46. 高橋一晴，新里忠史，安江健一，石井英一2005 北海道北部幌延町における地球化学的特徴を用いた侵食量の推定，サイクル機構技術 資料，JNC TN5400 2005-011. 新里忠史，重野聖之，髙清水康博2006 北海道における地震に関するアイヌの口碑伝説と歴史記録，歴史地震，21，121-136. 安江健一，秋葉文雄，大平寛人，石井英一（2006）北海道北部，サロベツ背斜付近に分布する声問層上部の鮮新統上部珪藻化石帯と フィッション・トラック年代，地質学雑誌，112，284-293. ＜学会講演要旨等＞ 安江健一，石井英一，浴信博，福島龍朗2004 北海道北部，幌延町北進地区の段丘堆積物の特徴，地球惑星科学関連学会2004年合同 大会予稿集，Q042-P004. 新里忠史，安江健一，石井英一 2004 幌延町における地質環境の長期安定性に関する研究，日本地質学会第111年学術大会講演要旨， p.189. Yasue, K., Ishii, E. and Niizato, T. 2005 Neotectonics of the Tenpoku Sedimentary Basin in northern Hokkaido, Japan a case of the Horonobe area, Hokudan 2005 International Symposium Active Faulting, 176-177. 新里忠史，安江健一，高橋一晴2005 幌延地域における地質環境の長期安定性研究－地殻変動の特徴－，地球惑星科学関連学会2005 年合同大会予稿集，G018-P009. 高橋一晴，新里忠史，安江健一，舟木泰智，石井英一，福島龍朗，鈴木徳行，天羽美紀2005 北海道幌延町新第三紀珪質岩の地球化学 的特徴から見た侵食量および隆起時期，地球惑星科学関連学会2005年合同大会予稿集CD-ROM，G018-P008. 安江健一, 秋葉文雄, 石井英一 2005 珪藻化石種を用いた堆積物の後背地解析の試み北海道北部, 幌延地域を例として, 地球惑星科学 関連学会2005年合同大会予稿集CD-ROM, G016-003. 地質環境の長期安定性研究検討委員会第１回（2006年8月1日） 19 H17までの成果発表までの成果発表 （１）天然現象の発生傾向，規則性および規模の把握２／２ ＜学会講演要旨等＞ 安江健一, 新里忠史, 石井英一, 髙橋一晴, 舟木泰智 2005 北海道北部, 幌延地域における鮮新世後半以降の地殻変動場の移動, 地球 惑星科学関連学会2005年合同大会予稿集CD-ROM, G018-P010. 新里忠史，安江健一2005 幌延地域における水平方向の地殻歪速度の推定，日本地質学会第112年学術大会講演要旨，p.211. 安江健一, 石井英一, 古澤明 2005 北海道北部, サロベツ背斜周辺における海成段丘の形成時期, 日本地質学会112年学術大会講演要 旨, p.326. 高橋一晴，新里忠史，石井英一，安江健一，舟木泰智，福島龍朗，鈴木徳行，天羽美紀2005 北海道北部幌延地域の地球化学的特徴に よる侵食量の推定，第23回有機地球化学シンポジウム講演要旨集，36，P-13. 安江健一, 新里忠史, 津久井朗太 2005 北海道北部におけるGPS観測と基線長解析, 日本地震学会講演予稿集2005年度秋季大会, p.169. 安江健一, 新里忠史2006 地中レーダー探査による極浅部の地質構造調査北海道北部，大曲-豊富断層の例，日本地球惑星科学連合 2006年大会予稿集CD-ROM，O106-P007. 瀬尾昭治，新里忠史，操上広志，安江健一，薮内聡，原稔，國丸貴紀，中山雅，舟木泰智，山口雄大2006 浮流土砂流量に基づく侵食量 の予測手法の検討－北海道北部幌延町における調査事例－，日本地球惑星科学連合2006年大会予稿集CD-ROM，G150-P001. 高橋一晴，新里忠史，安江健一，天羽美紀，鈴木徳行2006 北海道北部幌延町新第三紀珪質岩の地球化学的特徴からみた侵食量および 隆起時期2，日本地球惑星科学連合2006年大会予稿集CD-ROM，G150-P002. 新里忠史，重野聖之，髙清水康博2006 北海道周辺地域における歴史地震について－アイヌの口碑伝説と歴史記録に基づく検討－，日本 地球惑星科学連合2006年大会予稿集CD-ROM，G150-P006. （２）天然現象が及ぼす地質環境への影響の推定 ＜学会講演要旨等＞ 川村淳，牧野仁史，大井貴夫，梅田浩司，新里忠史，石丸恒存2006 放射性廃棄物処分に係わる天然現象影響評価に関する影響解析パ ラメータの設定手法の検討，日本地球惑星科学連合2006年大会予稿集CD-ROM，G150-012. 川村淳，牧野仁史，梅田浩司，大井貴夫，新里忠史，石丸恒存2006 「火山活動」を例とした放射性廃棄物処分に係わる影響解析パラメー タの設定，日本地球惑星科学連合2006年大会予稿集CD-ROM，G150-P019.
展开阅读全文
