| Project/Area Number |
22K05011
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 31020:Earth resource engineering, Energy sciences-related
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| Research Institution | Japan Atomic Energy Agency |
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Principal Investigator |
丹羽 正和 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 東濃地科学センター, 研究主幹 (90421685)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
下茂 道人 公益財団法人深田地質研究所, その他部局等, 特別研究員 (90393694)
宮川 和也 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 幌延深地層研究センター, 研究副主幹 (90721225)
戸野倉 賢一 東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 教授 (00260034)
安江 健一 富山大学, 学術研究部都市デザイン学系, 准教授 (10446461)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Discontinued (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
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| Keywords | 断層 / 褶曲 / メタン / キャビティーリングダウン分光法 / 可搬型装置 / フラックス / 地中レーダー / 移行経路 |
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| Outline of Research at the Start |
岩盤中の断層や割れ目は、地下深部からのガスや水などの流体の主要な移行経路となり得る。そのような断層や割れ目の分布を把握することは、資源探査に加え、放射性廃棄物地層処分などの地下空間利用においても非常に重要な課題である。本研究では、数ppbレベルの高精度のガス測定が可能な可搬型装置を用いたガス濃度マッピングにより、流体の移行経路を担う断層や割れ目の分布を効率よく検出する新しい調査手法を開発する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
亀裂・断層中の流体移行経路の把握は、資源探査や廃棄物処分といった産業分野においても重要なテーマである。本研究では、亀裂・断層を移行する流体の新しい調査手法として、高感度で大気微量気体を検出可能なキャビティーリングダウン分光法（CRDS法）による数ppbレベルの高精度のガス測定を可搬型装置によって行う手法を採用した。令和6年度は、過年度までに事例対象としてきた北海道幌延地域及び山形県出羽丘陵地域におけるCRDS法による可搬型装置を用いたメタン・エタン濃度のマッピング、サンプリングしたガスの同位体分析、及び地中レーダー探査を行った。これまでに、一連の褶曲－衝上断層帯の中でも、現在活断層として機能している前縁断層（幌延地域の場合はサロベツ断層帯、出羽丘陵地域の場合は庄内平野東縁断層帯）よりも内陸側の、現在は活断層とされていない断層－褶曲構造（幌延地域の場合は大曲背斜、出羽丘陵地域の場合は青沢断層）において、大気中のバックグラウンド濃度を有意に上回るメタン濃度異常が明らかになっていたが、今年度の測定でも同じ結果を得ることができ、測定の再現性が示された。また、大曲背斜のメタン高濃度地点でサンプリングしたガスの同位体分析からは、メタンが地下深部からの熱分解起源である可能性が高いことが明らかとなった。さらに、昨年度に試行した、メタン滲出箇所から吸引装置によって吸引量を制御し、メタン濃度値と吸引量との関係式から地下からのメタンフラックスを簡便かつ高精度で計算する手法について、今年度も測定事例をさらに蓄積するとともに、測定効率化のための手順の改良を図った。本研究により、地下からの流体の移行経路となり得る亀裂・断層の分布を効率的に把握する調査手法の一つとして、CRDS法による可搬型装置を用いた測定が非常に有効であることを示した。
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