1_9_2 地質構造解釈
達成目標
地表からの調査においては，地表地質調査，地上物理探査，浅層・深層ボーリング調査，ボーリングコアの室内分析などにより，サイトスケール～ブロックスケール領域（東濃地域では研究所用地）における地質・地質構造を把握することを目標とします。このうち，反射法弾性波探査では，既存情報を用いた調査・解析・評価および地表地質調査結果（1_9_1）に基づいて推定した研究所用地およびその周辺の断層や割れ目（帯）などの分布，瑞浪層群と土岐花崗岩の不整合面の形状，瑞浪層群中の地層境界，土岐花崗岩の岩相などに関する情報を取得することを目標とします。
方法・ノウハウ
①調査で取得するデータ：
地表からの反射法弾性波探査によって反射断面および弾性波（P波）速度構造が得られます。
②探査測線の設定：
探査測線は，地表から地下深部までの不連続構造の三次元分布を精度良く把握するために，可能な限りサイトを包含する広い範囲に設定します。その際，地表地質調査やリニアメント判読により確認・推定された断層の走向と可能な限り直交するように探査測線を配置します。また，近隣に既存ボーリング孔がある場合には，反射法弾性波探査によって取得される反射断面と実際の地質・地質構造分布を直接比較するために，既存ボーリング孔近傍を通過するように探査測線を設定します。
③データの解釈：
反射法弾性波探査により取得された反射断面図から，堆積岩の岩相境界を抽出するとともに，基盤花崗岩中の反射イベントを抽出し，地質構造データとして整備します（図1）。また，既存ボーリング孔がある場合には，各測線の反射断面図上に抽出された反射イベントと既存ボーリング孔で確認される実際の地質構造との対比を行い，それらの分布や連続性を解釈します。
なお，被覆堆積岩と基盤花崗岩の両方を対象に処理・解析を行うと，両者の急激な弾性波速度の変化などに起因して，基盤花崗岩中の反射イベントのイメージング精度が低下することがあるため，そのような場合には基盤花崗岩のみを対象とした処理・解析を行う必要があります。
本段階で適用する反射法弾性波探査によって，地表地質調査の結果と合わせて，堆積岩と花崗岩の不整合面や，花崗岩中の割れ目の粗密に基づく岩盤領域区分の詳細な把握が可能になります。さらに，本段階では，地表下の構造を概略的に把握するための地上物理探査の実施が重要と位置づけられることから，必要に応じて，三次元的な解析が可能な発震点や測線（数十～数百m間隔の格子状配置など）の設置のほか，他の物理探査手法（高密度電気探査や高密度重力探査など）を適用することも有用になります。
東濃地域における実施例1)
東濃地域では，研究所用地およびその周辺の断層や割れ目（帯）などの分布，被覆堆積岩の層序，堆積岩と基盤花崗岩の不整合面の形状などに関する情報の取得を目的として，6測線で反射法地震探査を行いました（測線の位置は図2を参照）。測線については，研究所用地の地表から地下深部までの不連続構造の三次元分布を精度良く把握するために，可能な限り研究所用地を包含するように研究所用地内外の市道に設定しました。その際，地表地質調査やリニアメント判読により確認・推定された断層の走向と探査測線が可能な限り直交するように工夫しました。さらに，反射法弾性波探査によって取得される反射断面と実際の地質・地質構造分布を直接比較するために，既存ボーリング孔（DH-2号孔）近傍を通過するように探査測線を設定しました（図2）。
調査の結果，得られた反射断面記録について，既存ボーリング孔（DH-2号孔）におけるボーリングコア観察や物理検層結果などの情報を参照して地質構造を推定しました（図1）。その結果，瑞浪層群と土岐花崗岩の不整合面は比較的大きな起伏を有し，瑞浪層群はその起伏を埋めてほぼ水平に堆積していることを把握しました。また複数の測線で把握した起伏の分布から古河川の位置を示す構造（チャンネル構造）は研究所用地を通過し，北西から南東に向かって規模が大きくなることが推定できました。
断層や割れ目については，既存文献や地表地質調査の結果などの既存情報も活用し，月吉断層とそれに付随する断層のほか，研究所用地およびその近傍における小規模な断層や割れ目帯の分布を推定しました（1_9_1を参照）。
花崗岩中の構造については，DH-2号孔で認められた上部割れ目帯（花崗岩上部において低角度傾斜を有する割れ目の密度が有意に高い区間）に対応した反射イベントが認められました。また，上部割れ目帯の中でも低角度傾斜の割れ目が特に集中している部分に対応した反射イベントの分布から，この割れ目集中帯は水平方向に連続すると推定されました。
しかしながら，反射断面記録上の花崗岩中の反射イベントは，ゾーンとしてみた場合には実際の地質構造と一致するものの，DH-2号孔で確認された破砕帯に対応する反射イベントが明瞭でないなどの食い違いも認められました。このことから，花崗岩中の地質構造を詳細に把握するためには，より高精度に反射イベントを抽出・強調する処理・解析を行うなど，反射イベントのS/N比やイメージング精度の向上を図る必要性が指摘されました。
この課題に対する検討結果や，反射法弾性波探査を含めた物理探査全体の技術的な有効性については，1_12_2で示します。
参考文献
- 太田久仁雄，天野健治，熊崎直樹，松岡稔幸，竹内真司，升元一彦，藪内聡 (2003): 超深地層研究所計画 年度報告書（平成14年度），核燃料サイクル開発機構，JNC TN7410 2003-006.