Development of evaluation method of fracture distribution in Japanese granite

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20K05410
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 31020:Earth resource engineering, Energy sciences-related
• Research Institution: Japan Atomic Energy Agency
• Principal Investigator: SASAO Eiji 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 核燃料・バックエンド研究開発部門 東濃地科学センター, リーダー (10421687)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 湯口 貴史 山形大学, 理学部, 教授 (00516859)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 花崗岩 / 割れ目 / 地層処分

Outline of Final Research Achievements

Understanding of frequency and distribution of fractures is important issue for deep-geological disposal of high-level radioactive waste, because fracture can act as a pathway of nuclide dissolved from waste package. Based on previous study, formative mechanism can be clarified by understanding of cooling and solidification process of each lithofacies within granite. This study revealed the heterogeneity of granitic magma based on the crystallization temperature of quartz and initial strontium isotope ratio. By comparison among extent of biotite alteration (chloritization), areal microvoid fractions and fracture, process of formation and development of fractures is estimated.

Free Research Field

地質学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究の学術的な意義として，花崗岩に発達する割れ目の多寡がどのように形成されたかを明らかにした点が挙げられる。わが国では高レベル放射性廃棄物の地層処分は処分場選定の初期段階にとどまっており，本研究成果は処分場選定の学術的な基盤となることに加え，国民の理解醸成にも活用されると考えられる。また，割れ目の多寡を評価できることで，例えばトンネルへの湧水量の予測を地質学的見地から行うことが可能になると期待できる。これらの点から，地下空間利用の観点で社会資本の整備にも貢献する成果である。