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

• 研究課題/領域番号: 25350500
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 自然災害科学・防災学
• 研究機関: 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構
• 研究代表者: 丹羽 正和 国立研究開発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, 研究副主幹 (90421685)
• 研究分担者: 島田 耕史 国立研究開発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, 技術副主幹 (10446403)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円); 2015年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2014年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2013年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
• キーワード: 石英 / 水和 / 断層 / 活動性 / 地質学 / 年代測定

研究成果の概要

本研究は，自然界の代表的な鉱物である石英の表面が水と反応してできる水和層の厚さから，断層の最新活動時期を推定するための試みである。断層活動が石英の水和層厚さに及ぼす影響を調べるため，二次イオン質量分析装置（SIMS）による水素イオンの分析から水和層の厚さを推定する手法を適用した。
チャートおよび花崗岩中の石英を用いた分析では，断層活動により鏡面状に磨かれて平滑になった断層面上の石英は，断層活動を伴わない自然の岩石表面と比べて試料表面付近の水素イオン濃度の大幅な増加が認められ，断層中の石英の水和層厚さの推定にSIMSが適用できる見通しが得られた。

研究成果

• [雑誌論文] 歴史時代に噴出した同一火山由来の軽石層の同定： (2016)
  • 著者名/発表者名: 生田正文, 丹羽正和, 檀原 徹, 山下 透, 丸山誠史, 鎌滝孝信, 小林哲夫, 黒澤英樹, 國分(齋藤）陽子, 平田岳史
  • 雑誌名: 地質学雑誌 巻: 122 号: 3 ページ: 89-107
  • DOI: 10.5575/geosoc.2016.0003
  • NAID: 130005158299
  • ISSN: 0016-7630, 1349-9963
  • 年月日: 2016-03-15
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Microscopic features of quartz and clay particles from fault gouges and infilled fractures in granite: discriminating between active and inactive faulting (2016)
  • 著者名/発表者名: Niwa, M., Shimada, K., Aoki, K., Ishimaru, T.
  • 雑誌名: Engineering Geology 巻: 210 ページ: 180-196
  • DOI: 10.1016/j.enggeo.2016.06.013
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Thermal constraints on clay growth in fault gouge and their relationship with fault zone evolution and hydrothermal alteration： Case study of gouges in the Kojaku Granite, Central Japan (2016)
  • 著者名/発表者名: Niwa, M., Shimada, K., Tamura, H., Shibata, K., Sueoka, S., Yasue, K., Ishimaru, T., Umeda, K.
  • 雑誌名: Clays and Clay Minerals 巻: 印刷中
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] 地球科学の原子力安全への貢献 (その2) 破砕物質の鉱物・化学分析と断層の活動性評価 (2016)
  • 著者名/発表者名: 丹羽正和, 石丸恒存, 島田耕史
  • 雑誌名: 日本原子力学会誌 巻: 58 ページ: 167-171
  • NAID: 130007800055
• [雑誌論文] Chemical composition changes caused by water-rock interaction across a strike-slip fault zone: Case study of the Atera Fault, Central Japan (2015)
  • 著者名/発表者名: Niwa, M., Mizuochi, Y., Tanase, A.
  • 雑誌名: Geofluids 巻: 印刷中 号: 3 ページ: 387-409
  • DOI: 10.1111/gfl.12096
  • 査読あり
• [学会発表] 断層運動が石英の水和層厚さに及ぼす影響：SIMSによる分析 (2017)
  • 著者名/発表者名: 丹羽正和・島田耕史
  • 学会等名: JpGU-AGU Joint Meeting 2017
  • 発表場所: 幕張メッセ（千葉県千葉市）
  • 年月日: 2017-05-20
  • 国際学会
• [学会発表] 花崗岩中に発達する断層や粘土脈に含まれる鉱物粒子の微細構造 (2015)
  • 著者名/発表者名: 丹羽正和, 田辺裕明, 石丸恒存, 島田耕史, 植木忠正
  • 学会等名: 日本応用地質学会研究発表会
  • 発表場所: 京都大学宇治キャンパス（京都府宇治市）
  • 年月日: 2015-09-24
• [学会発表] 花崗岩中に発達する断層や粘土脈についての現地調査 (2015)
  • 著者名/発表者名: 田辺裕明, 丹羽正和, 石丸恒存, 島田耕史, 植木忠正
  • 学会等名: 日本応用地質学会研究発表会
  • 発表場所: 京都大学宇治キャンパス（京都府宇治市）
  • 年月日: 2015-09-24
• [学会発表] 六甲断層・五助橋断層の断層岩における化学組成変化 (2015)
  • 著者名/発表者名: 清水麻由子, 丹羽正和, 田中義浩, 青木和弘, 亀高正男
  • 学会等名: 日本地質学会第122年学術大会
  • 発表場所: 信州大学長野キャンパス（長野県長野市）
  • 年月日: 2015-09-11
• [学会発表] Difference of microscopic texture between fault gouges and hydrothermal clay veins (2013)
  • 著者名/発表者名: M. Niwa, K. Shimada, K. Aoki, K. Seshimo, Y. Tanaka, N. Okubo, K. Kondo, K. Yasue, T. Ishimaru, K. Umeda
  • 学会等名: Geological Society of America 125th anniversary annual meeting
  • 発表場所: Denver, U.S.A.