研究課題/領域番号 |
26630468
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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 |
宮川 和也 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 幌延深地層研究センター, 研究員 (90721225)
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研究分担者 |
村上 拓馬 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 幌延深地層研究センター, 博士研究員 (30422760) [辞退]
水野 崇 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 幌延深地層研究センター, 研究副主幹 (90421669) [辞退]
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研究期間 (年度) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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キーワード | 泥火山 / ESR |
研究実績の概要 |
泥火山噴出物とは、非火山性地域において泥火山現象により地下深部の物質が地上へと放出された泥質堆積物である。上幌延泥火山は、砂質成分を多く含むことが特徴である。本研究では、石英中に蓄積された格子欠陥に起因する電子スピン共鳴(ESR)信号を測定することで、石英が地下深部の比較的高温環境から地表部へと放出された年代を測定することを狙いとしている。本研究では特に、ESR信号の成長曲線を用いた通常の年代測定法の他に、被曝線量が石英の粒径に依存することを応用したアイソクロン年代測定法を適用することが挑戦的であり、萌芽である所以である。 泥質堆積物が分布する数十m四方の領域に対して、比抵抗電気探査を行い、泥質堆積物の空間分布を推定した。その結果、泥質堆積物は少なくとも深度50m程度までは一様に分布していることが明らかになった。掘削長20mのボーリング調査を実施し、コア試料(泥質堆積物)を採取した。コア観察の結果、泥質堆積物は、固結した泥岩様の岩片や粘土層、様々な礫、砂などが互層をなしていることが分かった。コア試料から60点の試料を採取し、化学組成および鉱物組成を測定した。その結果、化学組成は比較的一様であり、続成作用により形成される沸石鉱物が普遍的に認められることから、これらが地下深部からもたらされたものであることを確認した。 コア試料から比較的砂質成分を多く含む層を3層選び、それぞれの試料に対して、次の様な前処理を実施し、石英粒子のみを抽出した:試料の水洗い、塩酸および過塩素酸による処理、篩い分け、磁力選鉱機による長石類との選別。得られた石英試料の一部に対して、ガンマ線照射を行い、ESR信号の測定を実施した。その結果、通常のESR年代測定では約0.6-0.2 Maの年代が得られた。アイソクロン年代測定では、約0.3 Maの年代が得られ、両結果が整合的であることが確認された。
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