国際深海掘削計画に向けた、熱年代学による断層帯の形成史解明-台湾島を例にして

国际深海钻探工程利用热年代学阐明断裂带形成历史——以台湾岛为例

基本信息

批准号：
06J09955
负责人：
村上雅紀
金额：
$ 2.18万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2006
资助国家：
日本
起止时间：
2006 至 2008
项目状态：
已结题

项目摘要

1999年に発生した台湾集集地震の際に動いた車籠埔断層を対象に、2005年に掘削されたボーリングコア試料のフィッショントラック分析を行った。ボーリングコアのフィッショントラック分析で認められた温度異常は、断層摩擦発熱がもたらす温度異常帯に比べて幅が広い範囲に及んでいることから、断層帯を流れる熱流体に因るものと考えられる。フィッショントラック長の短縮は加熱温度と加熱時間に依存するため、断層帯における流体の挙動を仮定することでフィッショントラック長の短縮を説明することを試みた。断層帯における流体の移動の計算には、同断層で2006-2007年にかけて行われた注水実験のデータを用いた。また、試料の比熱容量測定も行い、熱計算に必要な物性値を得た。その結果、断層運動から7年経過した車籠埔断層帯の透水率は平均して非常に低く、断層帯を流体が通過しにくいため、断層帯の幅の広い範囲でフィッショントラックが短縮するような加熱温度と加熱時間条件に到達しないことが分かった。その一方で、注水実験によって新たに形成された破砕帯を熱流体が通過すると仮定すると、複数回の熱流体の通過を経験することでフィッショントラックの短縮を再現できることが分かった。これは、フィッショントラック分析で認められる温度異常のイベントが過去の断層運動に対応する可能性を示唆している。本研究の成果は過去の断層運動を知るだけではなく、断層運動時の熱の拡散を評価することができるため、環境問題とりわけ、放射性廃棄物地層処分問題に大きく貢献できると考える。

对 2005 年为车浪埔断层钻取的钻孔岩心样本进行了裂变径迹分析，该断层在 1999 年台湾集集地震期间发生了移动。钻芯裂变径迹分析观察到的温度异常范围比断层摩擦生热引起的温度异常区域更广，因此认为是热流体在断层区域流动造成的。由于裂变径迹长度的缩短取决于加热温度和加热时间，因此我们试图通过假设断层带中流体的行为来解释裂变径迹长度的缩短。为了计算断层带中流体的运动，我们使用了2006年至2007年在同一断层上进行的注水实验的数据。我们还测量了样品的比热容，并获得了热计算所需的物理性质值。因此，车公堡断裂带在断裂活动后7年的平均渗透率很低，流体难以通过断裂带，导致裂变径迹在大范围内缩短。发现未达到加热温度和加热时间条件。另一方面，假设热流体穿过注水实验新形成的断裂带，我们发现通过多次经历热流体的通过，可以再现裂变径迹的缩短。这表明裂变径迹分析中观察到的温度异常事件可能与过去的断层运动相对应。这项研究的结果不仅使我们能够了解过去的断层运动，而且还能够评估断层运动期间的热量扩散，我们相信这将对环境问题，特别是放射性废物的地质处置问题做出重大贡献。