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年发掘的无聊核心样品进行了裂变轨道分析，该样本针对1999年台湾吉吉地震期间移动的Karenpu断层。在钻孔芯的裂变轨道分析中观察到的温度异常范围比故障摩擦热引起的温度异常的范围更大，并且被认为是由流过断层区的热流体引起的。由于裂变轨道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流体在断层区域的行为来解释裂变轨道长度的缩短。 2006年至2007年间在断层区进行的水注射实验的数据用于计算流体运动。此外，测量样品的比热容量以获得热计算所需的物理特性。结果，发现在断层运动七年后，卡伦普断层区的渗透性平均很低，流体很难通过断层区，因此无法达到加热温度和加热时间条件，从而缩短了裂变轨迹在较大的断层区域上。另一方面，发现裂变轨道的缩短可以通过体验热流体的多个通道来重现，假设热液通过注水实验通过了新形成的裂缝区。这表明在裂变轨道分析中看到的温度异常可能对应于过去的故障运动。这项研究的结果不仅可以了解过去的故障运动，而且还可以评估过故障运动期间的热量扩散，我们认为它可以对环境问题产生重大贡献，尤其是对放射性废物的地质处理问题。