地震及び断層活動による二次的影響に関する知見の整理(受託研究)

地層処分システムに影響を及ぼす可能性がある天然現象の一つに、地震及び断層活動が挙げられる。地震及び断層活動では、断層変位による直接的な影響に加え、地震動に伴う湧水の発生や泥火山の活動、地震断層の活動により引き起こされる流体の移行経路の変化や副断層の形成のような二次的な影響も考慮する必要がある。本稿では、これらの二次的な現象による地層処分システムへの影響の理解を目的として、水理学的影響(湧水・泥火山)、力学的な影響(副断層)を対象に、既往研究を収集し取りまとめた結果を報告する。関連するキーワードを各国語で検索することで、国内外の142編の文献を収集することができた。その結果、それぞれの二次的影響の研究事例を概観し、地層処分の観点で今後の評価技術の高度化に必要な課題を抽出した。地震等の影響による湧水については、湧出機構、影響範囲、活動履歴に関する事例の蓄積を課題として示した。泥火山については、形成の要因となる異常間隙水圧のメカニズムの検討及び予測手法の高度化を課題として示した。副断層については、詳細な分布の把握と形成機構の検討の蓄積が課題であると示した。
One of the natural phenomena that may affect the geological disposal system are earthquake and fault activity. Fault displacement due to the earthquake and fault activity will be considered the direct effects. In addition to it, it is necessary to consider the secondary effects include secondary faults formed by the seismic fault activity as well as spring water and mud volcanoes that are generated by fluid movement attributed to the fault activity. This paper introduces previous studies performed focused on the hydraulic effects (spring water and mud volcanoes) and mechanical effects (secondary faults) in order to understand the effects of these secondary phenomena on the geological disposal system. We were able to collect 142 literatures from Japan and overseas by searching for related keywords in Japanese and English. As a result, we compiled case studies of each secondary impact. From the viewpoint of geological disposal, we extracted the following issues for future research and development. As for the sump water induced by earthquakes and faulting, accumulation of information related to its mechanism, affected area, and activity history is required. As for the mud volcanoes, reviewing of the mechanism of anomalous pore water pressure that causing the formation, also development of estimation technique are required. And for the secondary faults, accumulation of the detailed spatial distribution and reviewing of formation mechanism are required.
著者所属: 日本原子力研究開発機構(JAEA)
JAEA-Review 2020-003