社団法人 物理探査学会
第138回(平成30年度春季)学術講演会


物理探査データに基づく花崗岩岩盤の透水性推定の試み

講演要旨(和文)
岩盤中のフラクチャー分布は地下水などの流動に大きな影響を与えることが知られており、資源探査などにおいてその特性を把握する必要性がある。本研究ではフラクチャーを含む岩盤の巨視的な水理特性の把握を目的として、物理探査によって得られる比抵抗・弾性定数から、岩石物理学モデルを用いて地下深部の岩盤の浸透率を推定した。比抵抗及びヤング率は、2017年に日本原子力研究開発機構の瑞浪超深地層研究所の地下研究坑道において測定した。比抵抗には修正アーチーの式を、またヤング率にはVoigt-Reuss-Hillの式などを適用して、両者から間隙率および粘土含有率を推定し、さらに平面亀裂モデルを仮定して浸透率を推定した。本露岩部では2015年に浸透率の測定が行われているため、本研究での浸透率推定値と実測値を比較したところ、両者は概ねよい一致を示しており、推定値は一桁以内の差異に収まることが明らかとなった。

講演要旨(英文)
It is known that the fracture distribution in the bedrock has a great influence on the groundwater flow, and it is necessary to understand its characteristics in resource exploration. In this study, the permeability of rocks deep in the underground was estimated from rock physics model from the resistivity and elastic constant obtained by geophysical exploration for understanding macroscopic hydraulic characteristics of bedrock including fracture. Resistivity and Young's modulus were measured in the underground research gallery of Mizunami Underground Research Laboratory, Japan Atomic Energy Agency in 2017. Porosity and clay content were estimated from both by applying modified Archie's law for resistivity and Voigt-Reuss-Hill equation for Young's modulus. Furthermore, the permeability was estimated assuming a flat crack model. The permeability was measured in 2015 in this exposed bedrock, when comparing the estimated permeability with the measured value in this study. When comparing the permeability estimate value with the actual measurement value, it was found that the two showed roughly good match and the estimated value within one order.