国際深海掘削計画に向けた、熱年代学による断層帯の形成史解明-台湾島を例にして

• Project/Area Number: 06J09955
• Research Category: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 国内
• Research Field: Solid earth and planetary physics
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 村上 雅紀 The University of Tokyo, 大学院・理学系研究科, 特別研究員(PD)
• Project Period (FY): 2006 – 2008
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2008)
• Budget Amount: ¥3,400,000 (Direct Cost: ¥3,400,000); Fiscal Year 2008: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000); Fiscal Year 2007: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000); Fiscal Year 2006: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
• Keywords: シュードタキライト / 断層摩擦発熱 / フィッショントラック法 / 台湾集集地震 / 断層掘削 / 車籠埔断層 / 地層処分 / 断層帯の化学 / ウラン鉛法 / ウランヘリウム法

Research Abstract

1999年に発生した台湾集集地震の際に動いた車籠埔断層を対象に、2005年に掘削されたボーリングコア試料のフィッショントラック分析を行った。ボーリングコアのフィッショントラック分析で認められた温度異常は、断層摩擦発熱がもたらす温度異常帯に比べて幅が広い範囲に及んでいることから、断層帯を流れる熱流体に因るものと考えられる。フィッショントラック長の短縮は加熱温度と加熱時間に依存するため、断層帯における流体の挙動を仮定することでフィッショントラック長の短縮を説明することを試みた。断層帯における流体の移動の計算には、同断層で2006-2007年にかけて行われた注水実験のデータを用いた。また、試料の比熱容量測定も行い、熱計算に必要な物性値を得た。その結果、断層運動から7年経過した車籠埔断層帯の透水率は平均して非常に低く、断層帯を流体が通過しにくいため、断層帯の幅の広い範囲でフィッショントラックが短縮するような加熱温度と加熱時間条件に到達しないことが分かった。その一方で、注水実験によって新たに形成された破砕帯を熱流体が通過すると仮定すると、複数回の熱流体の通過を経験することでフィッショントラックの短縮を再現できることが分かった。これは、フィッショントラック分析で認められる温度異常のイベントが過去の断層運動に対応する可能性を示唆している。本研究の成果は過去の断層運動を知るだけではなく、断層運動時の熱の拡散を評価することができるため、環境問題とりわけ、放射性廃棄物地層処分問題に大きく貢献できると考える。

Research Products

• [Journal Article] Architectural evolution of the Nojima fault and identification of the activated slip layer by Kobe earthquake (2007)
  • Author(s): 田中 秀実
  • Journal Title: Journal of Geophysical Research 112
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Zircon fission-track technique: a laboratory procedure adopted at the Institute of Geology,Academy of Sciences of the Czech Republic,v.v.i. (2007)
  • Author(s): 村上 雅紀
  • Journal Title: Fission Track News Letter 20 Pages: 13-19
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Statistical modeling of annealing kinetics of fission tracks in zircon; Reassessment of laboratory experiments (2007)
  • Author(s): 山田隆二
  • Journal Title: Chemical Geology 236 Pages: 75-91
• [Journal Article] Short-term annealing characteristics of spontaneous fission tracks in zircon : A qualitative description (2006)
  • Author(s): 村上雅紀
  • Journal Title: Chemical Geology 227 Pages: 214-222
• [Journal Article] Dating pseudotachylyte of the Asuke Shear Zone using zircon fission-track and U-Pb methods (2006)
  • Author(s): 村上雅紀
  • Journal Title: Tectonophysics 424 Pages: 99-107
• [Journal Article] Zircon U-Pb ages from tuff beds of the upper Mesozoic Tetori Group in the Shokawa district, Gifu Prefecture, central Japan (2006)
  • Author(s): 楠橋 直
  • Journal Title: Island Arc 15 Pages: 378-390
• [Presentation] Estimation of gas flow through Taiwan Chelungpu fault during Fluid Injection Test (2008)
  • Author(s): 村上雅紀
  • Organizer: 2008 AGU Fall Meeting
  • Place of Presentation: サンフランシスコ, 米国
  • Year and Date: 2008-12-16
• [Presentation] 台湾車籠埔断層注水実験-化学分析から水の到着を監視する- (2008)
  • Author(s): 村上雅紀
  • Organizer: 日本地球化学会年会(2008年度)
  • Place of Presentation: 東京大学教養学部
  • Year and Date: 2008-09-17
• [Presentation] Chemical monitoring during Fluid Injection Test in Taiwan Chelungpu-fault Drilling Project (2008)
  • Author(s): 村上雅紀
  • Organizer: 日本地球惑星科学連合2008年大会
  • Place of Presentation: 幕張メッセ 国際会議場
  • Year and Date: 2008-05-27
• [Presentation] Chemical monitoring of water arrival during Fluid Injection Test in Taiwan Chelungpu-fault Drilling Project (2008)
  • Author(s): 村上 雅紀
  • Organizer: Workshop on Water Injection Experiments (FIT) at Nojima and Chelugpu Failts
  • Place of Presentation: 京都大学宇治キャンパス
  • Year and Date: 2008-03-12
• [Presentation] Hydrological and chemical monitoring during fluid Injection Test in Taiwan Chelungpu-fault Drilling Project (2007)
  • Author(s): 村上 雅紀
  • Organizer: 2007 AGU Fall Meeting
  • Place of Presentation: サンフランシスコ,米国
  • Year and Date: 2007-12-11
• [Presentation] 台湾車籠埔断層における注水実験に伴う地下水の水圧・水質変化の観測 (2007)
  • Author(s): 村上 雅紀
  • Organizer: 日本地震学会2007年秋季大会
  • Place of Presentation: 仙台国際センター
  • Year and Date: 2007-10-25
• [Presentation] Hydrological and chemical cross-hole communication test in Taiwan Chelungpu-fault Drilling Project (2007)
  • Author(s): 村上 雅紀
  • Organizer: 日本地球惑星科学連合2007年大会
  • Place of Presentation: 幕張メッセ 国際会議場
  • Year and Date: 2007-05-20
• [Presentation] Hydrological and chemical cross-hole communication test in Taiwan Chelungpu-fault Drilling Project (2007)
  • Author(s): 村上 雅紀
  • Organizer: 2007 Taiwan Geosciences Assembly
  • Place of Presentation: 龍潭,台湾
  • Year and Date: 2007-05-16