報告書番号

U94001

タイトル（和文）

砂質泥岩の化学的風化のメカニズム－自然斜面での長期的風化と切り取り斜面での短期的風化－

タイトル（英文）

MECHANISM OF CHEMICAL WEATHENING OF SANDY OFMUDSTONE-LONG-TERM WEATHERING OF NATURAL SLOPE AND SHORT-TERM WEATHERING OF CUT SLOPE-

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

近年，新第三紀およびそれ以降の推積性軟岩を電力施設の基礎岩盤や切り取り斜面とすることが増加している。この推積性軟岩の中には，風化により劣化しやすいものがあるため，現在の風化状況より風化のメカニズムを明らかにし，今後の風化の進行を予測することは，重要である。このため，推積性軟岩の自然斜面での長期的風化と切り取り斜面での短期的風化（２次風化）のメカニズムおよびこれらの風化の岩石物性への影響を明らかにした。砂質泥岩の自然斜面の風化では，地表付近に酸化帯，その下位の溶解帯の形成が認められ，溶解帯では方解石が溶解し石膏が形成され，酸化帯では酸化鉄によって粒子が膠結されており，この化学的風化作用に対応して岩石の強度が顕著に変化していた。また掘削後４年では，切り取り斜面の表層部が酸化により淡褐色～褐色となり，黄鉄鉱や石膏が溶解していたものの，粘土鉱物や，物理・力学特性に顕著な変化はなかった。

概要 （英文）

RECENTLY,MORE ELECTRIC POWER FACILITIES ARE BEING BUILT AN CUT SLOPES COMPOSED OF SOFT SEDIMENTARY ROCKS,SUCH AS NEOGENE AND QUARTERNARY ROCKS.IT IS IMPORTANT TO CLARIFY THE CHEMICAL WEATHERING MECHANISM AND TO PREDICT FITURE WEATHERING,BECAUSE SOME SOFT DEDIMENTARY ROCKS ARE APT TO DETERIORATE AS A RESULT OF CHEMICAL WEATHERING.THIS PAPER CHARACTERIZES THE LONG-TERM WEATHERING OF A NATURAL SLOPECOMPOSED OF SOFT SONDY MUDSTONE,AS WELL AS THE SHORT-TERM(SECONDARY)WEATHERING OF A CUT SLOPE SURFACE FOR 4 YEARS AFTER EXCAVATION. THE LONG-TERM WEATHERING PROFILE OF THE SANDY-MUDSTONE NATURAL SLOPE BEFORE EXCAVATION SHOWED TWO WEATHERING FRONTS:AN OXIDATION FROMT IN THE MIDDLE PART,AND A DISSOLUTION FRONT IN THE LOWER PART OF IT.THE OXIDIZED ZONE ISBETWEEN THE GROUND SURFACE AND THE OXIDATION FRONT,AND THE DISSOLVED ZONE IS BETWEEN THE OXIDATION FRONT AND THE DISSOLUTION FRONT.PYRITE (SULFIDE)IS OXIDIZED,AT THE OXIDATION FRONT AND GYPSUM(SULFATE)MADE IN THEDISSOLVED ZONE IS LEACHED.AT THE DISSOLUTION FRONT,CALCITE(CARBONATE)IS DISSOLVED BY THE SULFORIC ACID GENERATED BY THE OXIDATION OF PYRITE AT THE OXIDATION FRONT AND GYPSUM IS FORMED.THE PHYSICAL PROPERTIES OF THE ROCKS DETERIORATE IN THE DISSOLVED AS ARE RESULT OF THE DISSOLUTION OF CALCITE,AND ARE IMPROVED AGAIN IN THE OXIDIZED ZONE BY CEMENTATION OF GRAINS WITH IRON OXIDE AND/OR HYDROXIDE.SHORT-TERM(SECONDARY)WEATHERING AT THE SLOPE SURFACE OVER SEVERAL YEARS MAY BE NEGLIGIBLE.ALTHOUGH OXIDATION TURNED THE ROCK OF THE CUT SLOPE SURFACE PALE BROWN AND PYRITEAND GYPSUM DECREASED,THE CLAY MINERALS,AND THE PHYSICAL AND MECHANICALPROPERIOES OF THE ROCK FARDLY CHANGED.

報告者

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