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第 2 章 福島第一原発周辺地域における大年寺層 D 4 中の未固結砂層の地質学的・層序学

2.6 結論

本章では,福島第一原発敷地内の「中粒砂岩層」(東京電力,2013c)との対比が期待され る南相馬市南部で発見された大年寺層D4としては特異な厚さや層相をもつ未固結砂層との の層序を確立するために,未固結砂層の分布や形態,層相および層序を明らかにした.未固 結砂層の分布や形態は,地質調査を行い,柱状図や地質断面図を作成することで把握した.

また,層序については作成した柱状図と火山灰層および珪藻化石から明らかにした.

その結果,南相馬市南部で見られた層厚約40 mもの未固結砂層は,チャネルを埋積した 堆積物であることが明らかとなり,これは大年寺層D4b中の火山灰層SFγ以降に堆積したも のであることが明らかとなった.さらに,未固結砂層の上部の泥岩層から採取された珪藻の 分析結果からも,未固結砂層の堆積年代は大年寺層 D4の上限である 2.4~2.6Ma 以前であ り,富岡町小良ヶ浜露頭における未固結砂層の層序から,未固結砂層が大年寺層D4b中のも のであると考えられる.露頭ではSFαより上位10~20 m以内で確認できる.南相馬市や小 良ヶ浜で確認できたこの未固結砂層は,福島第一原発敷地内の「中粒砂岩層」と対比される 可能性を示すことができたが,東京電力(2013c)は,大年寺層ではなく古い「富岡層」(須

貝ほか,1957)の地層区分を使用しており,未固結砂層と対比するための敷地内の地層層序

は明らかではない.また,「中粒砂岩層」は,東京電力(2013c)の資料でのみ示されている ことから,福島第一原発敷地内の地下地質を柱状図だけではなく,近辺の露頭調査を実施し て未固結砂層と福島第一原発敷地内を対比することが課題となる.また,南相馬市南部や未 固結砂層の下部には,不連続な泥岩層や泥岩のブロック,偽礫等が含まれており,地下水流 動を制限する水文地質状況を有するとして重要視すべきである結果を示している.

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Appendix table 2-1 火山灰層の砂粒組成【佐藤ほか,2021a】

サンプル採取地点は,Fig. 2-2に示す.

Grain composition of volcanic ash layers【Sato et al., 2021a】

Sampling locations were shown in Fig. 2-2.

Appendix table 2-2 SEM-EDSによるSF16,SF18,SFα,SFβに含まれる火山ガラスの主成分元素組成

【佐藤ほか,2021a】

Major element compositions of volcanic glass shards from the SF16, SF18, SFα and SFβ volcanic ash layers analyzed by SEM-EDS【Sato et al., 2021a】

火山灰名 Name of volcanic ash

layer

サンプル採取地点 Sampling location 火山灰の

岩相 Volcanic ash

facies 層厚 Thickness

(cm)

砂粒(2<3φサイズ)組成 Grain2<3φsize composition (%)

粒度分布 Grain size distribution (wt.%)

地名 Location

番号 No.

カンラ ン石

Ol 単斜 輝石 Cpx

直方 輝石 Opx

普通 角閃石

Hbl 酸化 角閃石

oxHb カミン グトン 閃石 Cum

黒雲母 Bt

不透明 鉱物 Opq

長石 Fld

石英 Qtz

バブル 型火山 ガラス BbGl

軽石型 火山ガ ラス PmGl

ゴマ 岩片 Goma

クロ 岩片 Kuro

アカ 岩片 Aka

<1φ 1<2φ 2<3φ 3<4φ

SFβ 蛯沢 vit.-cry. 3 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.7 0.2 29.8 1.9 1.4 14.3 50.5 0.9 0.2 0.0 6.4 61.7 31.9

SFα 蛯沢 vit.-cry. 2 0.0 0.0 3.9 6.1 0.0 0.0 0.0 0.0 52.1 7.4 1.0 4.8 21.0 0.0 3.7 20.6 41.4 24.9 13.1 SFα 浦尻 vit.-cry. 2~3 0.0 1.7 8.3 6.8 0.0 0.0 0.0 0.5 50.6 7.8 0.0 4.4 18.6 0.2 1.0 8.7 50.9 30.8 9.8 SFα 水谷 vit.-cry. 4 0.0 1.4 6.7 9.3 0.0 0.0 0.0 0.0 59.2 5.5 0.0 3.8 12.6 0.2 1.2 14.0 49.3 27.3 9.3

SFα 請戸 vit.-cry. 2 0.0 0.8 5.1 6.3 0.0 0.0 0.0 0.4 59.6 7.9 0.4 3.4 15.8 0.0 0.2 6.6 41.9 36.4 15.2

SFα 小良ヶ浜北 vit.-cry. 0.0 2.7 3.1 12.5 0.0 0.0 0.0 1.0 50.3 12.9 2.5 6.1 8.4 0.6 0.0 4.4 43.4 36.4 15.8 SFα 夫沢川下流 ⑩-1 vit.-cry. 2 0.0 1.1 7.1 7.7 0.0 0.0 0.0 0.5 41.5 18.2 0.0 12.3 11.3 0.3 0.0 4.3 37.4 46.3 12.0 SFα 夫沢川下流 ⑩-2 vit.-cry. 2 0.0 1.6 5.4 8.6 0.0 0.0 0.0 0.6 40.3 12.7 0.0 16.7 13.7 0.1 0.1 4.2 39.2 44.6 12.0 SFα 夫沢川下流 -3 vit.-cry. 2 0.0 2.5 10.7 9.7 0.0 0.0 0.4 0.7 40.4 10.2 0.0 11.0 14.0 0.0 0.4 7.6 44.7 37.6 10.2 SFBi 水谷 pm. vit.-cry. 10 0.0 0.5 0.5 0.8 0.0 0.0 6.6 0.0 51.1 6.6 3.0 8.8 20.4 1.4 0.5 30.4 45.8 20.6 3.2 SF23 牛来 vit.-cry. 5 0.0 6.1 10.5 6.3 0.0 0.4 0.0 2.3 60.6 8.0 0.3 2.3 3.3 0.1 0.0 57.5 26.5 12.4 3.6 SF21 牛来 pm. cry. 25 0.0 5.9 35.8 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 42.5 0.2 0.0 0.0 15.5 0.0 0.2 44.0 35.5 15.4 5.1 SF20 牛来 pm. vit.-cry. 5 0.0 2.7 8.4 0.0 0.0 0.0 0.0 0.1 25.0 0.0 0.0 14.8 47.6 0.0 1.5 72.7 10.3 11.7 5.3 SF19? 牛来 pm. vit.-cry. 14 0.0 2.2 7.7 2.4 0.0 0.0 0.0 0.0 59.8 0.4 0.0 2.8 19.5 0.4 4.6 70.2 16.3 10.6 2.9 SF18 牛来 vit.-cry. 28 0.0 1.7 4.6 0.2 0.0 0.0 0.0 0.5 45.3 8.6 6.2 25.0 7.5 0.0 0.3 40.3 34.8 18.4 6.4 SF16 牛来 vit.-cry. 34 0.0 0.0 5.4 4.3 0.0 0.0 0.0 0.7 30.7 33.8 5.7 15.8 3.1 0.5 0.0 46.9 28.5 17.1 7.5 SF13 堂平 pm. vit.-cry. 10 0.0 0.0 4.7 3.6 0.0 0.0 0.0 0.9 49.1 20.3 0.0 17.5 3.8 0.1 0.0 36.4 33.7 21.2 8.7

SF12 耳谷 vit. 7 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 2.7 0.0 7.2 2.9 21.9 46.1 17.5 0.3 1.3 1.3 2.1 43.5 53.2

SF11上部 牛来 pm. vit.-cry. 8 0.0 2.0 6.6 4.2 0.0 0.3 0.0 0.5 52.8 7.0 1.3 4.2 16.7 0.7 3.7 33.2 35.7 25.8 5.2 SF11上部 小良ヶ浜 pm. vit.-cry. 0.0 1.3 5.9 6.1 0.0 0.0 0.0 0.7 52.0 9.0 0.7 11.9 9.0 0.0 3.3 14.7 46.6 28.0 10.6 SF11上部 藤橋 pm. vit.-cry. 20 0.0 2.6 5.8 9.6 0.0 0.0 0.0 0.6 51.2 11.1 0.5 6.5 11.7 0.2 0.1 27.0 42.7 24.4 5.9 SF11上部 夫沢川中流 pm. vit.-cry. 19 0.0 1.2 3.5 5.7 0.0 0.0 0.0 0.4 56.2 6.6 4.5 12.0 9.6 0.3 0.0 17.4 43.3 29.0 10.3 SF11下部 牛来 pm. vit.-cry. 13 0.0 1.2 5.3 6.5 0.0 0.0 0.0 0.5 38.4 6.4 3.7 8.4 12.7 1.1 15.8 40.4 30.0 22.6 7.0 SF11下部 小良ヶ浜 pm. vit.-cry. 0.0 2.7 3.1 12.5 0.0 0.0 0.0 1.0 50.3 12.9 2.5 6.1 8.4 0.6 0.0 59.5 26.8 9.5 4.1 SF11下部 藤橋 pm. vit.-cry. 12 0.0 2.4 4.5 9.1 0.0 0.0 0.0 1.2 61.4 9.2 0.0 2.1 9.9 0.0 0.2 43.0 39.4 13.5 4.1 SF11下部 夫沢川中流 pm. vit.-cry. 18 0.0 2.1 6.7 6.3 0.0 0.0 0.0 2.2 58.6 5.2 0.0 7.3 11.2 0.0 0.4 39.1 39.6 15.1 6.2 岩相(facies) pm:軽石質(pumiceous),vit.:ガラス質火山灰(vitric ash),vit.-cry.:ガラス質結晶火山灰(vitric crystal ash),cry.:結晶火山灰(crystal ash).

砂粒組成(grain compositionOl:カンラン石(Olivine),Cpx:単斜輝石(Clinopyroxene),Opx:直方輝石(Orthopyroxene),Hbl:普通角閃石(Hornblende),oxHb:酸化角閃石

oxy Hornblende),Cum:カミングトン閃石(Cummingtonite),Bt:黒雲母(Biotite),Opq:不透明鉱物(Opaque mineral),Fld:斜長石(Feldspar),Qtz:石英(Quartz),BbGl バブル型火山ガラス(Bubble wall type glass shards),PmGl:軽石型火山ガラス(Pumice type glass shards),Goma:ゴマ岩片(White colored lithic fragment),Kuro:クロ岩片(Black colored lithic fragment),Aka:アカ岩片(Red colored lithic fragment).

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Appendix table 2-3 南相馬市南部エリアで採取された大年寺層の珪藻化石産出表【佐藤ほか,2021a】

Occurrence chart of diatoms in the Dainenji Formation of the Minamisoma sections【Sato et al., 2021a】

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Horizon

Sample number

Preservation VP VP VP M M M P P P P P P P P P

Abundance A A A C C C A A A A VA A C C C

Achnanthes brevipes Agardh M/B +

Achnanthes lanceolata (Brebisson) Grunow F + +

Achnanthes pusilla (Grunow) De Toni F +

Actinocyclus curvatulus Janisch M + 1 + 1 + + 1 +

Actinocyclus ehrenbergii Ralfs M 1 + + 1 + + 1 1 1 + 1 1 1

Actinocyclus ingens Rattray M + + + + +

Actinocyclus ochotensis Jouse M 1 1 1

Actinocyclus tenellus (Brebisson) Andrews M 1

Actinocyclus tugaruensis Kanaya M + +

Actinocyclus sp. M 1

Actinoptycus splendens (Shadbolt) Ralfs M 1 + + +

Actinoptycus senarius (Ehrenberg) Ehrenberg M + 1 + + + + 1 + 1 + 2 1

Amphora sp. M +

Asteromphalus flabellatus (Brebisson) Greville M 1

Asteromphalus ichikawai Tsumura M 1 +

Aulacoseira ambigua (Grunow) Simonsen F 1 + + +

Aulacoseira granulata (Ehrenberg) Simonsen F + + + + + + 1 1 1 + 1 1

Azpeitia nodulifera (Schmidt) G. Fryxell & P.A. Sims M 1 1 1 + 1 + 1 1 1 1 1 2 2 2

Azpeitia tabularis (Grunow) G. Fryxell & P.A. Sims M + + + + + +

Bacillaria paxillifer (Muller) Hendey B/F + +

Bacterosira fragilis (Gran) Gran M + + + 1 1 1 1 +

Cocconeis californica Grunow M +

Cocconeis costata Gregory M/B 1 1 1 1 + + 1

Cocconeis disculus (Schumann) Cleve B/F 1

Cocconeis guttata Hustedt in Aleem & Hustedt M/B +

Cocconeis placentula Ehrenberg B/F 1 1

Cocconeis pseudomarginata Gregory M/B +

Cocconeis scutellum Ehrenberg M/B 1 1 + + + 1 2

Coscinodiscus marginatus Ehrenberg M 2 2 4 1 3 1 1 3 3 1 2 1 2 1 +

Coscinodiscus obscurus A. Schmidt M 1 1

Coscinodiscus oculus-iridis Ehrenberg M + 1 +

Coscinodiscus plicatus Grunow M 1

Coscinodiscus radiatus Ehrenberg M + + 1 + 1 + 1

Coscinodiscus vetustissimus Pantcsek M +

Cymbella affinis Kutzing F +

Cymbella naviculiformis (Auerswald) Cleve F +

Cyclotella meneghiniana Kutzing B/F +

Cyclotella striata (Kutzing) Grunow B 1 + 1 1 + 1 1 2 2

Delphineis angustata (Pantocsek) Andrews M 1 + + 1 1 1 + 2 1

Delphineis minutissima (Hustedt) Simonsen M 1 2 1 + 1 2 2 2 12 9 9 9

Delphineis sachalinensis (Sheshukova) Andrews M 1 1 1 + + 1 2

Delphineis surirella (Ehrenberg) Andrews M + 1 + 1 1 4 2 2 3 5 1 2 1

Diadesmis contenta (Grunow) D.G. Mann B/F + +

Diatomella balfouriana Greville F + +

Diploneis bombus (Ehrenberg) Cleve M/B 1

Diploneis interrupta (Kutzing) Cleve M/B +

Diploneis smithii (Brebisson) Cleve M/B + + + +

Encyonema minutum (Hilse ex Rabenhorst) D.G. Mann F +

Epithemia adnata (Kutzing) Brebisson F 1 +

Epithemia turgida (Ehrenberg) Kutzing F 1 + 1

Eunotia diodon Ehrenberg F +

Eunotia pectinalis (Dyllwyn) Rabenhorst F +

Gomphonema acuminatum Ehrenberg F +

Gomphonema augur var. turris (Ehrenberg) Lange-Bertalot F +

Gomphonema olivaceum (Hornemann) Brebisson F 1

Grammatophora marima Grunow M 1

Hemidiscus cuneiformis Wallich M 1 + 1 +

Hyalodiscus obsoletus Sheshukova M + + + + + + + + + +

Luticola mutica (Kutzing) D.G.Mann in Round et al. F + +

Melosira albicans Sheshukova M 1 2 2 1 1 1 1 1 + 1

Diatom zones (Yanagisawa and Akiba, 1998) NPD8 NPD9

Unit D2

Habitant

Di-01 Di-02 Di-03 Di-04

D4b

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生息地(Habitant) M : 海水(Marine water), M/B : 海水から汽水(Marine to brackish water), B/F : 汽水 から淡水(Brackish to fresh water), F : 淡水(Fresh water)

保存状態(Preservation) VP : 不良(Very poor), P : 不(Poor), M : 適(Moderate)

個体数(Abundance) VA : 非常に豊富(Very abundant), A : 豊富(Abundant), C : 普通(Common)

出現(Occurrence) : +

Melosira sol (Ehrenberg) Kutzing M 1 + + 1 1 + + 1 + 1 1 1

Melosira varians Agardh F + 1 +

Navicula americana Ehrenberg F 1

Navicula cincta (Ehrenberg) Ralfs B/F 1 + + + 1

Navicula oppugnata Hustedt F 1

Navicula viridula (Kutzing) Ehrenberg F +

Neodenticula kamtschatica (Zabelina) Akiba and Yanagisawa M 8 5 5

Neodenticula koizumii Akiba and Yanagisawa M 32 20 41 17 29 18 11 25 13 16 18 16 14 19 17

Nitzschia fossilis (Frenguelli) Kanaya M 1 +

Nitszchia grunowii Hasle M + 1 1 1 1 1 + + +

Nitzschia jouseae Burckle M +

Nitzschia levidensis (W.Smith) Grunow M/B +

Nitzschia panduriformis Gregory M +

Nitzschia reinholdii Kanaya ex Barron & Baldauf M + 1 1 + 1 + 1 1 1 1 1

Nitzschia spp. M 1 1 1

Odontella aurita (Lyngbye) Agardh M + + + 1 +

Paralia sulcata (Ehrenberg) Cleve M 1 1 + 1 3 3 3 4 4 3 2 2 2 8

Pinnularia microstauron (Ehrenberg) Cleve F +

Proboscia barboi (Brun) Jordan & Sundsom M 1 + + + 1 1 1

Rhaphoneis amphiceros (Ehrenberg) Ehrenberg M 1 + 1 1 1 1 2 1 1 1 1 1 1

Rhopalodia gibba (Ehrenberg) O.Muller F + 1

Rhizosolenia hebetata f. hiemalis Gran M 1 1 1 1 + + + + 1

Rhizosolenia praedergonii Schrader M + +

Rhizosolenia spp. M 3 + + + + + + 1 1 + 1 1 1 +

Sellaphora pupula (Kutzing) Mereschkowsky F + +

Staurosira construens (Ehrenberg) Grunow F 1 + + 1 + 1 1 1

Staurosirella pinnata (Ehrenberg) Williams & Round B/F + + 1

Stephanopyxis dimorpha Schrader M 4 2 1 1 1 2 1 + 2 1 + 1 1

Stephanopyxis horridus Koizumi M 1 1 + 3 1 1 1

Stephanopyxis turris (Greville & Arnott) Ralfs M 4 4 3 4 3 1 3 4 4 3 3 1 4 2 1

Stictodiscus kittonianus Greville M 3 + 1 1 1 1

Tabellaria fenestrata (Lyngbye) Kutzing F +

Thalassionema nitzschioides (Grunow) H. et M. Peragallo M 30 34 25 57 40 63 50 38 34 40 28 39 41 36 28

Thalassiosira antiqua (Grunow) Cleve-Euler M 3 4 2 1 1 1 2 3 3 1 2 1 4 2 2

Thalassiosira convexa Muchina M + 2 1 + + 1 + 1

Thalassiosira decipens (Grunow) Jorgensen M 1 + 1 1 2 + 3 2 + + 1 4 2

Thalassiosira excentrica (Ehrenberg) Cleve M 2 2 1 1 1 + + 1 2 2 2 2 1 2

Thalassiosira gravida Cleve M + 1 1 1 1 +

Thalassiosira hyalina (Grunow) Gran. M + 1 + + 1 3 2 2 2 1 + 3

Thalassiosira jouseae Akiba M 1 1 2 1 1 1 1 1 1 1

Thalassiosira leptopus (Grunow) Hasle & Fryxell M +

Thalassiosira lineata Jouse M 2 3 1 1 + 1 1 1 3 2 2 2 1 2

Thalassiosira mediaconvexa Schrader M +

Thalassiosira nidulus (Tempere & Brun) Jouse M + + 2 1 1 + + + 1

Thalassiosira nordenskioldii Cleve M 1 2 2 1 1 1 3 3 2 2 4 2 4 4 3

Thalassiosira oestrupii (Osterfeld) Proshkina-Labenko M + 3 1 1 2 2 2 1 1 1 1 1

Thalassiosira praenidulus Akiba M + +

Thalassiosira temperei (Brun) Akiba & Yanagisawa M 1

Thalassiosira trifulta Fryxell M + 1 1 2 + 1 1 1 + 1

Thalassiosira zabelinae Jouse M +

Thalassiosira spp. M 1 2 2 1 1 + 1 1 + 2 + 1

Chaetoceros spp. (resting spore) M 10 8 7 12 24 13 24 22 17 13 24 12 11 11 14

100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 Total number of valve counted

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ドキュメント内 福島第一原発敷地とその周辺地域における (ページ 36-40)