2014 Fiscal Year Research-status Report
断層内石英粒子を用いた水和層年代測定法による最新活動時期の特定
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25350500
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| Research Institution | Japan Atomic Energy Agency |
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Principal Investigator |
丹羽 正和 独立行政法人日本原子力研究開発機構, バックエンド研究開発部門 東濃地科学センター, 研究員 (90421685)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
島田 耕史 独立行政法人日本原子力研究開発機構, 高速炉研究開発部門 もんじゅ運営計画・研究開発センター, 技術職 (10446403)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 石英 / 水和 / 断層 / 活動性 / 地質学 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は，断層破砕帯で破壊された微小な石英破断面の水和層厚さから，断層の最新活動時期が推定できるかどうかを検討するのが目的である。
平成26年度は，平成25年度に採取した石英粒子について，断層のタイプごとに形態的特徴を電子顕微鏡を用いてより詳細に観察するとともに，粒子表面の摩耗・浸食の程度を試料ごとに統計的に取りまとめた。結果は，最近まで繰り返し活動している断層ほど新鮮な破断面を持つ石英粒子に富むという，予想された通りのものとなった。さらに，粒子表面に形成される水和層を可視化するため，石英粒子のカソードルミネッセンス像の観察について検討した。また，チャート中の断層に発達する鏡肌の断面の高倍率での観察も行ったが，鉄酸化物等の付着物の影響が大きいため，必ずしも水和層測定に適しているとは言えないことが分かった。
一方，水和層厚さと年代との関係について把握するため，南九州の複数の後期更新世～完新世テフラを対象に，顕微鏡により火山ガラスの水和層厚さおよび屈折率の測定を行った。火山ガラスの形状により観察できる水和層の分布が変化するものの，比較的凹凸の少ない断面を選んで観察すれば，水和層厚さは年代の平方根に比例するという従来の知見と調和的な結果が得られた。
また，平成25年度に引き続き，断層活動に伴う水‐岩石反応の痕跡の特徴（酸化還元環境や含水状態等）と，石英の水和反応との相関を検討するため，断層破砕帯や火山ガラスの主成分・微量元素分析等を行い，それぞれの元素組成変化について断層活動，熱水変質，風化といった要因ごとの対比を行った。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
平成26年度までの観察および分析により，石英の水和層形成（粒子表面の腐食）に着目することにより，断層が最近まで活動していたかどうかを識別できる可能性が高いことが明らかとなってきた。ただし，水和層厚さ等による年代値にこだわるよりは，より精度の高い観察・分析の事例を増やすことにより，いわゆる「活断層」かそうでないかを高い確度で判断することの方が，信頼性の高い議論をする上では得策であると考えられるため，初期の研究計画からはいくつかの修正が必要である。
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| Strategy for Future Research Activity |
石英粒子の水和層の様子や粒子表面の腐食の程度をより定量的に把握するため，カソードルミネッセンス像の観察や，電子スピン共鳴，光ルミネッセンス信号等の測定について検討を進める。また，断層破砕帯中の鉱物組成（石英と粘土鉱物の量比）の定量的な把握は未だ不十分なため，X線回折分析等による高精度の定量分析の手法の検討は引き続き進める。
平成26年度までに検討した石英粒子の表面構造観察，火山ガラスの水和層厚さ，石英の水和反応と断層活動に伴う酸化還元環境の変化等との相関については，論文執筆中であり，これらの取りまとめを鋭意進める。
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| Causes of Carryover |
化学組成分析の分析数量が当初計画よりも下回ったので，使用額が予定額を下回っている。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
断層破砕帯中の鉱物組成の高精度の定量等のために必要な部品や解析ソフトが新たに必要となる見込みである。また，研究の取りまとめにおいて助言をいただく専門家との打合せ等で出張旅費が当初予定より多く発生する見込みである。繰越分は主にそれらに充当する計画である。
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