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炭酸塩天然コンクリーション形成に学ぶ透水性空隙・亀裂シーリングへの応用研究

研究課題

研究課題/領域番号 15H04224
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 地球・資源システム工学
研究機関名古屋大学

研究代表者

吉田 英一  名古屋大学, 博物館, 教授 (30324403)

研究分担者 南 雅代  名古屋大学, 宇宙地球環境研究所, 准教授 (90324392)
城野 信一  名古屋大学, 環境学研究科, 准教授 (20332702)
丸山 一平  名古屋大学, 環境学研究科, 教授 (40363030)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
11,570千円 (直接経費: 8,900千円、間接経費: 2,670千円)
2017年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
2016年度: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2015年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
キーワードコンクリーション / 炭酸カルシウム / 続成作用 / 球状コンクリーション / 再現実験 / シーリング / 炭酸塩コンクリーション / 応用研究 / 炭酸塩球状コンクリーション / 堆積岩 / 応用 / 亀裂シーリング
研究成果の概要

本研究によって、球状コンクリーション形成についての以下のメカニズムおよび条件が明らかとなった。
1) 球状炭酸塩コンクリーションは、海性堆積物中にのみ確認される。2) 球状になるのは、拡散現象によって形成されることによる。3) 炭酸塩が濃集する理由は、生物の炭素と海水中のカルシウムイオンとの反応による。4) コンクリーション中の化石が保存良好な理由は、化石(生物)が急速に炭酸カルシウムの沈殿によりシーリングされることによる。5) 拡散と沈殿反応によるコンクリーションの形成速度は、数センチ程度のコンクリーションで、数ヶ月程度と非常に速いことが明らかとなった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究の成果は、球状コンクリーションの形成メカニズムを明らかにしただけでなく、そのプロセスを土木工学などの分野に応用可能であることを示したことである。とくに炭酸カルシウムによる閉塞効果などはあまりこれまで考えてこられなかったものであり、今後の応用性が期待される。

報告書

(4件)
  • 2018 研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 研究成果

    (4件)

すべて 2018 2017 2016 2015

すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 2件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 3件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (1件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Generalized conditions of spherical carbonate concretion formation around decaying organic matter in early diagenesis2018

    • 著者名/発表者名
      Hidekazu Yoshida, Koshi Yamamoto, Masayo Minami, Nagayoshi Katsuta, Sirono Sin-ichi & Richard Metcalfe
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 8:6308 号: 1 ページ: 1-10

    • DOI

      10.1038/s41598-018-24205-5

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Long term behavior of hydrogeological structures associated with faulting: An example from the deep crystalline rock in the Mizunami URL, Central Japan2016

    • 著者名/発表者名
      Masayuki Ishibashi, Hidekazu Yoshida, Eiji Sasao, Takashi Yuguchi
    • 雑誌名

      Engineering Geology

      巻: 208 ページ: 114-127

    • DOI

      10.1016/j.enggeo.2016.04.026

    • NAID

      120005868240

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Early post-mortem formation of carbonate concretions around tusk-shells over week-month timescales2015

    • 著者名/発表者名
      Hidekazu Yoshida, Atsushi Ujihara, Masayo Minami, Yoshihiro Asahara, Nagayoshi Katsuta, Koshi Yamamoto, Sin-iti Sirono, Ippei Maruyama, Shoji Nishimot & Richard Metcalfe
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: srep14123 号: 1 ページ: 1-7

    • DOI

      10.1038/srep14123

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Current state of nuclear waste disposal in Japan2017

    • 著者名/発表者名
      H.Yoshida
    • 学会等名
      International conference in Korean Geological Society
    • 発表場所
      ソウル大学
    • 年月日
      2017-02-10
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2020-03-30  

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