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(2) 内藤 尚輝・竹村 貴人・秋葉 義彦. るとしている。)BNBNPUPFUBM （） では遠心分離機 による圧縮抽水から得た間隙水の性質と +(4 法で測定さ. 2 ．試料概要. れた成分の比較について議論している。溶出法により作. 本研究で用いた堆積物試料は，東京都世田谷区（図 ）. 成された液体試料を用いて &$ を測定する方法は地盤工. において掘削された掘進長 N の /64,(（図 ）を. 学や地質学的研究にて多く用いられているが，その液体. 使用した。掘削地は下末吉面（荏原台） に位置し（遠藤. 試料が堆積物の何を反映したものなのかという点につい. ほか，） ，層序としては上位から関東ローム，東京. ては曖昧な点が多く残されている。そこで本研究では. 層，上総層群となっている。このうち東京層について. +(4 法による溶出法と圧縮抽水法により作成された液体. は，特に谷埋め状をなす部分は世田谷層と呼ばれている. 試料の &$，Q) と溶存イオンの比較をし，更新世堆積物. （小林ほか，） 。また，この世田谷層が埋積する谷は. の堆積環境を議論する上での液体試料を用いた電気伝導. 最終間氷期以前の堆積物を開析したもので，田園調布の. 度の測定法の検討を行う。. やや西側から成城学園前を経由して千歳烏山へと分布. 図 1 掘削位置と世田谷層分布域図 （地形区分は遠藤 （）を参考にした．）. （）. ─ ─.
(3) 更新世堆積物の堆積環境推定のための電気伝導度の測定法の検討. NU-SKG-1 コア. し，その存在は三鷹付近まで認められている。堆積物試. 深度(m). 料は，この世田谷層にあたるボーリングコアの深度 . 0. ∼N から採取した。試料採取の間隔は，溶出法用試. -1. 料は DN おきに合計 個，圧縮抽水法用試料は N お. -2. きに合計 個採取した。また，溶出法用試料では同時. -3. に含水比の測定を行った。. -4. 3 ．試験方法. -5. 本研究でのコア試料は掘削から ヵ月以内に行い，試. -6. 験を行うまでの期間はできるだけ空気に触れないように. -7. 保存したものを用いた。このコア試料をつかって以下の 溶出法と圧縮抽水法を行い液体試料の作成を行なった。. -8. 溶出法 ：液体試料の作成は地盤工学会による土懸濁液の. -9. 電気伝導度試験方法（+(4）の手順に基づき次. -10. の方法で行った。①事前に含水比を測定 （土の含水比試. -11. 験方法 （+(4） ） する。②測定した含水比をも とに質量比で試料 に対し水 になるように超純水で調. -12. 整し，NM ガラス瓶に入れ，薬さじで崩しながら攪拌 -13. した。③十分に攪拌した後 時間ほど静置し，その上澄. -14. み を 液 体 試 料 と し た。 ④ 液 体 試 料 は， 採 取 後直 ち に. -15. &$，Q) 測定し，残りをガラス瓶で保存し，溶存イオン 測定用試料とした。. -16 -17. 圧縮抽水法 ：間隙水採取は定歪み圧密試験機（株式会社. 世. 誠試工製） を用いて，排水状態のもと間隙水を採取し. -18 -19 -20. た。試料は N コア試料から約 DN を 回に分け採取. 田. し，それぞれの試料を容量 DN のステンレス製容器 に詰め圧縮抽水用試料とした， 試料ごとに下盤排水の. 谷. 条件で約 .1B の軸圧で圧縮した状態で 秒ほど保持. -21 -22. し，排水された間隙水 NM を液体試料として 本採取し. 層. た。また世田谷層の試料はシルト堆積物がほとんどの層. -23. 準に分布し，これらの試料は下盤に設置してあるステン. -24. レス製フィルターに残りやすい。そのため，容器とフィ ルターは手洗いの他に超音波洗浄機を用いて，試料を落. -25. としたのち超純水で洗い流し，残った間隙水及び試料を. -26. 完全に洗い流したものを再使用した。採取した液体試料. -27. は，採取後直ちに &$，Q) を測定し，残りをガラス瓶に. -28. 詰め，溶存イオン測定用試料とした。. -29 -30 -31 -32. コア欠. 溶出法と圧縮抽水法により作成された液体試料の &$･. 泥質堆積物(有機質). Q) と溶存イオンの測定は次の手順で行なった。&$ 測定. 泥質堆積物. に は )03*#" 製 コ ン パ ク ト 電 気 伝 導 率 計 -"26"UXJO. 砂礫層 上総層群. -33. #，Q) 測定には )03*#" 製コンパクトQ) 計-"26" UXJO# を使用した。試料は 時間ほど沈殿させた液 体試料の上澄み液をそれぞれ測定し，その値を測定結果 とした。また，溶存イオンはイオンクロマトグラフ （島. 図 1 /64,( コアの柱状図. 津製作所 1SPNJOFODF6'-$）を用いて，$M，40，/B ＋， ─ ─. （）.
(4) 内藤 尚輝・竹村 貴人・秋葉 義彦. , ＋，.H ＋，$B ＋の測定を行なった。ここで，測定には. 化が進んでいない部分を選び， N ごとに観察用試料と 液体試料を μN のフィルターを通過させた液体試料を. して準備し，電子顕微鏡にてフランボイダルパイライト &$ が N4DN 以下になるように希釈したものを用い. の有無の確認をした。 値とした。. 溶出法と圧縮抽水法により作成された液体試料の &$ また，圧縮抽水法で用いた試料の残りの塊を半割し酸. NU-SKG-1 コア 150 150. 6.00 6.0. 6.00 6.0. 6.00 6.0. 8.00 0.00 8.0 0 9.0. (d)pH( 圧縮抽水法）. 4.00 4.0. 10.0. 2.0. 11.0. 2.00. 10.0. 12.0. 4.00 4.0. 11.0. 13.0. 2.00 2.0. (c)EC( 溶出法 ) 10.0. 12.0. 14.0. 4.00 4.0. 11.0. 13.0. 15.0. 2.00 2.0. (b)EC( 圧縮抽水法）. 10.0. 12.0. 14.0. 16.0. 0.00 0. 11.0. 13.0. 15.0. 17.0. 100 100. -10. 12.0. 14.0. 16.0. 50 50. (a) 含水比. 8.00 0.00 8.0 0 9.0. -11. 13.0. 15.0. 17.0. (mS/cm). -12. 14.0. 16.0. 00. 8.00 0.00 8.0 0 9.0. -13. 15.0. 17.0. (mS/cm). -14. 16.0. (%). -15. 17.0. 18.0. 29.0. 30.0. 29.0. 30.0. 29.0. 2.0. 2.00. 4.0. 4.00. 6.00 6.0. (e)pH( 溶出法 ). 8.00 8.0. 図 3 /64,( コアの含水比及び，圧縮抽水法と溶出法の &$ と Q). 9.0. -16. 19.0. 深度(m). -17. 18.0. 21.0. 19.0. 22.0. 18.0. 21.0. 23.0. 19.0. 22.0. 24.0. 18.0. 21.0. 23.0. 25.0. 19.0. 21.0. 22.0. 24.0. 26.0. -18. 22.0. 23.0. 25.0. 27.0. 20.0. -21. 23.0. 24.0. 26.0. 28.0. -19. -22. 24.0. 25.0. 27.0. 20.0. -23. 25.0. 26.0. 28.0. 20.0. -24. 26.0. 27.0. 20.0. -25. 27.0. -20. -26. 28.0 29.0. 30.0. -27. 28.0. -29. 30.0. -28. -30. ─ ─. （）. 4 ．結果 て測定を行った。測定の結果は測定値に希釈倍を掛けた.
(5) 更新世堆積物の堆積環境推定のための電気伝導度の測定法の検討. 及び Q) の測定結果を図 に示す。ここで，図 には溶 出法の過程で測定をした含水比の値も示した。それぞれ. 5 ．考察. の結果は以下の通りである。. &$ と Q) に関して，圧縮抽水法と溶出法での測定結. 溶出法 ：&$ は全深度において約 ∼N4DN の範囲. 果の深度方向の変化は異なる点が何点か認められ，その. で変動している。 深度 N では N4DN を示した. つが &$ の大小である。深度 N 以深でその差が顕. が，深度 ∼N では値が上昇し約 N4DN で推移. 著で，圧縮抽水法では最深部まで N4DN 以上の高. し， 深 度 ∼N で 約 N4DN か ら N4DN へ. &$ を保持している一方，溶出法では深度 N 以深で. 上昇する変動がみられた。また深度 N で再び約 N4. は，深度 N でピークを示し，その後急激に減少する. DN に低下し，深度 N に向かって N4DN へと上. 傾向を示す。深度 N 付近では N4DN の高 &$ を. 昇し，深度 N にかけて低下する深度 N をピーク. 示したものの，深度 N 付近では N4DN を示し，. とする変動を示した。Q) では深度 N 及び深度 . これ以深は N4DN 付近を保持している。&$ は電気. ∼N，深度 ∼N で Q) ∼ と中性∼弱アル. の通しやすさを表したものであり，その値は電解物質で. カリ性を示し，その他の層準では Q) ∼ 程度の酸性を. あるイオン成分に依存している。そのことから溶出法に. 示した。. よる &$ の値が示す成分は間隙水そのものの成分とは異. 圧縮抽水法 ：&$ は全深度において ∼N4DN と溶. なる性質を持つものであることが推測される。次に Q). 出法と比べてやや高い値を示した。深度 N，N で. に関しては，圧縮抽水法ではほぼ全深度で Q)∼ の酸. は約 N4DN と非常に高い値を示した。また，深度 . 性 を 示 す 一 方， 溶 出 法 で は 深 度 ∼ N， ∼. ∼N 及び N では概ね ∼N4DN で推移してお. N で Q) ∼ の酸性となっているものの，他の区. り，深度 N 及び ∼N では約 ∼N4DN で推. 間では Q) 前後の弱酸性を示している。この溶出法で. 移している。Q) に関しては深度 N，N で Q) ∼ . の酸性を示す区間は，図 の溶出法の溶存イオンのプロ. と中性を示し，その他の深度では Q) ∼ と酸性を示. ファイルから 40 が高濃度で含まれている区間とほぼ. した。. 一致している。このことより，溶出法における Q) の値. 図 ， に溶出法と圧縮抽水法により作成された液体. にはパイライト （'F4） の酸化が関係すると考えられ，. 試料のイオンクロマトグラフィーによる溶存イオンの測. 試料に純水を加える際の攪拌に起因する大気中の酸素と. 定結果を示す。本研究では，溶存イオンは $M，40，. の反応により，パイライトが以下のように反応したと推. ＋. ＋. ＋. ＋. /B ，, ，.H ，$B を対象とした。それぞれの結果. 測される（五十嵐，） 'F4 ＋ 0 ＋ )0 ＝ 'F ＋＋ 40 ＋＋ ) ＋. は以下の通りである。. 溶 出 法 ：40，/B ＋，, ＋，.H ＋ は 深 度 ∼N で 高. この反応により水素イオンが生成され，希釈後も間隙水. い 濃 度 を 示 し， 深 度 N を 境 に 濃 度 が 減 少 し， 深 度. と同程度の Q) を維持したと推測される。フランボイダ. N から N 付近にかけて再び濃度が高くなる傾向が. ルパイライトがほぼ全深度にわたり認められることは確. み ら れ， 深 度 N で 突 出 し て ピ ー ク を 示 し た。 深 度. 認しており，パイライトが大きく関与していることは十. N 付近からは，濃度が次第に低下していった。また. 分に考えられるが，その含有量については測定すること. 深度 ∼N にかけて $B. ＋. の濃度が高く状態が保た. . ＋. ＋. が難しいため，現段階では溶出法に与えるパイライトの 影響についてのメカニズムについて言及することはでき. れており，他の溶存イオンとは違う傾向が見られた。 ＋. 圧縮抽水法 ：40 ，/B ，, ，.H は深度 N 付近. ない。 &$，Q) は堆積物中の成分に依存されることは多くの. でいずれの溶存イオンも最高濃度を示し，概ね溶出法の . ＋. 測定結果と同様の変動を示した。また， $M と $B に関 . ＋. ＋. し て は，40 ，/B ，, ，.H. ＋. とは異なる深度での. 研究により確認されている（例えば 6FTIJNBFUBM ）。 溶出法と圧縮抽水法によるそれぞれの液体試料に関し て，大きな特徴として言えるのがイオン量である。圧縮. ピークがあり異なる傾向を示した。 電子顕微鏡でフランボイダルパイライトの有無を N. 抽水法に比べ溶出法の液体試料でのイオン量は ∼. ごとに観察した結果，深度 ∼ N では多くの箇所で. ％にとどまっている （図 ， ）。これは，溶出法での. 確認ができたが，深度 ∼ N ではまばらに存在して. 超純水の添加による堆積物内の成分の希釈により単位当. いた。図 に典型的なフランボイダルパイライトの写真. たりのイオン量が減少し，その結果として &$ も低下し. を示す。. ていると考えられる。イオン量の変化に関して，圧縮抽 水法では深度 N ∼ N を境に深度 N より浅部は ─ ─. （）.
(6) 内藤 尚輝・竹村 貴人・秋葉 義彦. 図 4 圧縮抽水法で得られた水試料の溶存イオン量. （）. ─ ─.
(7) 更新世堆積物の堆積環境推定のための電気伝導度の測定法の検討. 図 5 溶出法で得られた水試料の溶存イオン量. ─ ─. （）.
(8) 内藤 尚輝・竹村 貴人・秋葉 義彦. 図 6 世田谷層で見られるフランボイダルパイライト（深度 N 試料）. 比較的低く，以深は N まで高い値を維持し，また突 ＋. る。また，堆積物中では間隙水の淡水化により粘土粒子. 出して高濃度な深度 N を除いて , や .H など増加. に電気的に吸着していた /B ＋ が $B ＋ に交換されやす. 傾向を示す成分もみられる一方，溶出法では深度 N. く，高本ほか （） や 'SJU[FUBM （） などで堆積物. 以浅では間隙水と同様の変動を示したものの， 深度 N. の間隙水の水文学的研究によりその関係性が明らかと. 付近を境に減少傾向を示している。特に深度 N 以深. なっている。図 より /B ＋の傾向を見ると深度 N 付. の堆積物の層相としては粗粒堆積物が増えていく傾向が. 近でピークを持っていることがわかる。本コアの深度 . ある （近藤ほか，） 。イオンの吸着量は細粒分の方が. N での透水係数は，それぞれ × × . 高いため，イオン量に対する粒度の影響は大きいと考え. × NT と （竹村，.4）低い透水係数を示し，. られる。そのため，溶出法での &$ とイオン量の低下. 細粒分が多く含まれ圧密進行度が高いことを示唆してい. は，堆積物の粗粒化によるものと考えられる。したがっ. る。本層準の圧密履歴を考えると，世田谷層の上部には. て，堆積物の &$ とイオン量の深度ごとの傾向を考える. 礫層が，下部にはシルト∼砂の粒度を持つ堆積物がある. には，粒度の変化も考慮に入れる必要があると言える。. ことから，両面排水の状況で圧密が進んでいったと考え. 圧縮注水法による液体試料は間隙水そのものである考. られる。図 で見られるイオン量のピークは上部からの. えられ，堆積後の地下水環境の履歴を反映していると考. 淡水化と両面排水の条件下で圧密が進行していた結果，. えられる。&$ の値が海水と比較して非常に小さいた. 深度 N をピークとして排水面に向かってその値を減. め，全層順に渡って淡水化が進行していると考えられ. 少させているものと考えられる。ここで，$B ＋ に関し. （）. ＋. ─ ─.
(9) 更新世堆積物の堆積環境推定のための電気伝導度の測定法の検討. ては，深度 ∼ N に目視で貝殻が多く含まれている. ン成分を溶液中に溶け出させており，その &$，Q) やイ. ことから，貝殻からの溶出が供給源であると考えられ. オン成分は純水に溶け出させる作業の段階で大きく変化. る。この淡水化は，堆積時の環境は内湾性であったと考. させられる。また，粒度の影響も大きいことから，溶出. えられるが （近藤ほか，） ，その後の海退プロセスと. 法により堆積環境を推定する際には，&$，Q) やイオン. 陸化に伴って上部から淡水化が進行していくものと考え. 成分に加えて粒度も考慮する必要があると考えられる。. られる。この淡水化は本コアにおいて全深度にわたり進. また，本コアの堆積物中の地下水環境は，堆積時の海水. 行しておるものと考えられる。しかしながら，深度 . 成分をわずかながら保持していると考えられる。その淡. ∼ N の各種イオン量は圧縮抽水法では高い値となっ. 水化のプロセスには，圧密による粘性土の間隙水の移動. ている。その理由として，上部からの淡水化は拡散によ. が関与していると考えられる。このような，粘性土の淡. り進行し，圧密による間隙水の移動は低動水勾配下での. 水化は鋭敏比，一軸強度や動的特性などの力学特性に与. 移流となるため，上部排水面となる深度 ∼ N で. える影響が大きいため，今後，そのような力学特性と併. は，より下位からの間隙水が停滞していることが考えら. せた間隙水の &$，Q) やイオン成分の議論が必要となる. れる。. と考える。また，圧密と淡水化の関係については，実測 値の圧密特性を用いた数値計算により明らかにしていく. 5 ．おわりに. 予定である。. 溶出法は，間隙水に加えて堆積物に吸着しているイオ. 引用文献 市 原 実・ 市 原 優 子・ 小 山 忠 四 郎・ 石 本 真・ 林 久 人 （）海成粘土と硫化物をめぐって アーバンクボタ， /P，QQ 五十嵐敏文・大山隆弘・斎藤典之（）黄鉄鉱を含む堆積 岩の溶出水酸性化ポテンシャルに関する実験的検討．応 用地質，7PM，/P，QQ 遠藤邦彦・石綿しげ子・堀伸三郎・上杉 陽・杉中佑輔・須 貝俊彦・鈴木毅彦・中山俊雄・大里重人・野口真利江・ 近藤玲介・竹村貴人（）東京台地部の東京層と関連 する地形：ボーリング資料に基づく再検討．日本地球惑 星科学連合 年大会講演要旨，)23 'SJU[ . 6OLFM * -FO[ + (BKFXTLJ , 'SFO[FM 1 1BRVFUUF / -BOUVJU ) ,ÚSUF - 8FUUFSJDI 4 3FHJPOBM FOWJSPONFOUBMDIBOHFWFSTVTMPDBMTJHOBMQSFTFSWBUJPOJO )PMPDFOFUIFSNPLBSTUMBLFTFEJNFOUT"DBTFTUVEZGSPN )FSTDIFM*TMBOE :VLPO $BOBEB +PVSOBMPG1BMFP MJNOPMPHZ 7PM /P QQ )BNBNPUP 4 ,BXBNPUP , 5BLFNVSB 5 ,JNVSB , ,PN BUTV 5 0EB . (FPUFDIOJDBM1SPQFSUJFTPG,BOUP "MMVJWBM4PJMTCBTFEPO(FPDIFNJDBM4VSWFZ(45'+PVS OBMPG(FPMPHJDBM4DJFODFT 7PM /P QQ 小林友亮・内藤尚輝・竹村貴人・遠藤邦彦（）地質柱状 図の / 値と岩相分布からみた世田谷層の分布とその形成. に関する考察．日本応用地質学会令和元年度研究発表会 講演論文集，QQ 近藤玲介・植村杏太・重野聖之・塚本すみ子・内藤尚輝・竹 村貴人・遠藤邦彦・坂本竜彦（）Q*3*3 年代測定法 による東京西南部，世田谷層の層序 第四紀学会講演要 旨集 QQ 高本尚彦・嶋田純・徳永朋祥（）難透水性湖底堆積物コ アの間隙水を用いた霞ケ浦の完新世における古水文状況 の復元 地下水学会誌，7PM，/P，QQ 6FTIJNB . 5BLFNVSB 5 4BJUP 5 *UP : )BNBNPUP 4 4BJUP ) ,PNBUTV 5LFTFEJNFOUT"DBTFTUVEZGSPN )FSTDIFM*TMBOE :VLPO 3FMBUJPOTIJQCFUXFFOUSBDF FMFNFOUTBOEEFQPTJUJPOBMFOWJSPONFOUTJOTIBMMPXTFEJ NFOUTBDBTFTUVEZGSPN4PVUIFSO,BOUP1MBJO $FOUSBM +BQBO&OWJSPONFOUBM&BSUI4DJFODFT 7PM 内山美恵子・原未来也・竹内美緒・木村克己（）東京低 地と中川低地の沖積層堆積物で作成した懸濁液の水素イ オン濃度指数及び電気伝導度．地質調査研究報告，/P ，，QQ 横山卓雄・佐藤万寿美（）粘土混濁水の電気伝導度によ る古環境の推定―千里丘陵東端部および琵琶湖湖底にお けるボーリングコアの場合―．地質学雑誌，7PM， /P QQ. ─ ─. （）.
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