第11回評価会合を踏まえ,第12回評価会合に向けて 大槻コメント(その8) **説明に時間の要する事項に関しては省略するので,コメント本文を参照 して下さい. モンモリロナイトに関しての復習 徳山(1986)の “I相” “II相” は “III相” “IV相” 層間水が2層 層間水が1層 層間水が3層以上 層間水が0層 に対応す るので ⇒w2-M ⇒w1-M ⇒w>3-M ⇒w0-M と書き表わす 徳山 (1986)の鍵となる主旨: 『w2-M試料を水漬してもさしたる膨張は起きないが,乾燥させて一旦 w1-Mにした試料を水漬すると体積が2倍以上に膨張する』 徳山(1986)の実験結果に基づく東北電力の “膨張”ストーリー: -『MIS-5e の海進に伴ってM1段丘堆積物が堆積している間は地下水位が 高かかった. -MIS-5dの海水準低下とともに地下水位が低下し,基盤岩の風化が進行 し,乾燥した. -そのため,原岩に含まれていたw2-Mのモンモリナイトはw1-Mになった. -その後のMIS-5cの海水準上昇とともに地下水位も上昇し,地下水に浸さ れたw1-Mはw>3-Mになり,著しく膨張した』 ストーリーの誤り①: w1-Mが形成 されるほどまでに地下が乾燥したこと が,実際にあったのか? w2-M そもそも,乾燥による脱水過程でw2Mがw1-Mになるためには,湿度P/P0 が0.5~0.6 (50~60%)以下になる 必要がある ⇒ 水吸着量W No! w1-M Fig.1 モンモリロナイトの底 面格子間隔d001,水吸着量W の相対湿度P/P0依存性 (Cases et al., 1992) 相対湿度 ②常温で,加水ハロイサイトが80%以下に なるためには,相対湿度が60%以下になら なければならない ⇒ ③ 東通のほとんどのハロイサイトは加水ハ ロイサイト (X線回折角2θとピークの形から) したがって,東通は湿度60%以下を経験し たことがない したがって,東通にw1-Mが形成さ れたことはなかった 存在確率 ところが, ① ハロイサイトは層間水を1枚だけ含むこ とが可能で,常温乾燥大気中で失われ,一旦 無水になると,元には戻れない(白水, 1998) 相対湿度 ストーリーの誤り②: 縮が繰り返したはず ストーリーが正しければ,膨張/収 風化の指標であるハロイサイトは,被覆第四系にも含まれるが,基盤 岩劣化部では画然と多い(第9回有識者会合配布資料「理化学分析結 果」の添I-67~73) だから,東北電力のストーリーが正しければ, w2-M ⇒ w1-M (収縮)は,MIS-5d だけでなく,MIS-6 (リス氷期) でも,起きたはず. w1-M ⇒ w>3-M (膨張)は,MIS-5c だけでなく,MIS-5eでも起き たはず. すなわち,収縮と膨張が繰り返し起きたはず. しかし,東通には無数の逆断層性小断層はあるが,正断層性小断層はほ とんど無い. だから,東北電力のストーリーは成り立たない. トレンチの卓越方向のバイアスを補正すれば, 小断層の方向はランダムになるか? NO! Fig.10 a) トレンチの方向有効長分布,b) 断層の元々の走向別個数分布,c) トレンチの有効長で補 正を施した後の断層の走行別頻度分布. 断層の走向別個数分布(b)をトレンチの方向別有効長分布(a)で補正し ても, NNE-SSW方向の卓越性は依然として変わらない(c). 断層のサイズ分布が示唆すること *資料「東通・現調12-2」の4-1(2)-15の データを解析 ◎ 断層集団のサイズ分布はフラクタル的 で,フラクタル次元は1.6程度 ↑ 新第三系中のテクトニックな小断層 と同じで,相対的に延性的な断層に属す る ◎ 敷地がトレンチの総面積の30倍とすれ ば,断層総数は数千個で,最大級の断層の 変位量は6,7m程度 Fig.11 東通敷地内断層の規模(鉛直変位成 ◎ なぜ,このように多数の逆断層性小断層 分)と断層の積算個数との関係. 集団が発達しているのか. 正断層集団が形成された過去の小規模な歪集中帯 (大槻のコメント(その2)を参照)がhealしていず, 依然として第四紀でも歪が集中しているのかかもしれない. 青丸: 測定値 赤丸: 測定値を 30倍した敷地全 体の推定値
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