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3次元応力の測定と応力深度匂配の測定
一平木鉱山および土橋鉱山一Measurements of 3 Dimensional Stress and Stress Gradient with Depth‑ TheHiraki

MineandTheTsuchihashi

Mine

西日本地殻応力調査班
TheResearchGroupofCrustal

Stressin

WesternJapan

平木鉱山，土橋鉱山において第一表の通り応力測定を実施した。

1）

水平面内主応力方向は，測定上問題のあるものを除くと，±8°程度のバラツキで収まり，テクトニック・ストレスをよく反映していると考えられる（第1図）。

2）

平木の1989年の測定は1985年の測定に対し，主応力方向が東西に近く変化したように見える。

測定点が異なるが，1987年以後活発化している京都府亀岡（第1図大谷付近）の地震活動による応力再配分のため，東西応力増大の可能性もある（第5図）。

3）

土橋の鉛直ボーリングは珪化帯よりおこなったが，下方17mで粘土を含む小断層，または破砕帯に遭遇し，その下部は蝋石鉱床に入り込んだ。蝋石の塑性変形が激しく，5点で水圧破砕を行ったが測定は困難をきわめた。最下部の2点で亀裂の方位測定を行った直後，パッカーが孔変形のため閉じ込められ，捲上げ不可能となり上部2点については，亀裂の方位測定はできなかった（第2図）。しかし，応力解放4回，水圧破砕3回の結果をみると（第4図），応力解放3回と水圧破砕3回および応力解放（10.25m）1回の結果が主応力方向で系統的に35°前後ずれて2組に分かれるのは明らかである。っまり，水圧破砕法による結果は，蝋石の塑性変形が大きく，孔が変形し，孔壁の接線応力が緩和し，水圧破砕を行った時最大せん断応力の方向に亀裂が生じた（あるいは亀裂が生じていた）ものと考えられる。そこで，最大主応力方向を応力解放によるN52°Eと仮定し、亀裂方向の応力とそれと直交する応力から最大主応力値と最小主応力値を計算した。これが補正された主応力値である（第4図内点線）。

4）

土橋の応力深度匂配は宝殿の応力匂配とほぼ等しい。最小主応力は西日本標準応力匂配に比べて小さく，従ってせん断応力は深部ではやや高くなっていると推定される。平木の浅部の応力値は宝殿の場合と同じくバラツキが大きいが，第6図に見られるように1989年の測定は，1978年，1985年の測定値に比べると，最小主応力値σh2は余り変わらず，最大主応力値σh1は増加しているように見える。第7図でも平均主応力σhと母大せん断応力τhの比μが増加している傾向が見られる。場所的な違いか，時間的変化であるかは断定できない（

一397一2）参照）。

第1表
Table 1

Operation items for stress measurements at Hiraki and Tsuchihashi site.

第2表
Table 2

平木，土橋における応力測定実施項目

平木と土橋における3次元応力測定結果

Results of absolute stress measurements at Hiraki(left)and Tsuchihashi(right)sites.

一398一

第3表

平木と土橋における測定深度と水平面内主応力値（Table 3）内は主応力方向をN52°Eとして補正した結果

Principal horizontal stress values and azimuths at different depths calculated from hydrofracturing
at Hiraki site(upper) and Tsuchihashi site(lower). The values in parenthesis are the corrected values
deduced from the principal stress direction N52°E.

一399一data第1図Fig．1

Location
Kinkiof the

応力測定点及び水平面内最大主応力方向
Ei：平木，Ts：土橋，Ho：宝殿，A：明延，I：生野，
0：大谷，T：高塚山，S：城見台，R：六甲諏訪山
measuringsiteforcrustalstressandazimuthof maximum

horizontalstressinNorthwest

District．

Hi: Hiraki, Ts: Tsuchihashi, Ho: Hode, A: Akenobe, I: Ikuno, O: Otami, T: Takatsukayam,
S: Shiromidai, R: Rokko‑Suwayama

一400一

第2図
Fig.2

平木（左）と土橋（右）のボーリング孔方向と測定点位置

Direction of boreholes at Hiraki(left)and Tsuchihashi(right)measuring sites.
●: hydrofracturing points．
▲: stress relief points．

一401一

第3図

平木3次元応力測定結果
上：主応力軸方向（下半球ステレオ投影）

下：水平面内主応力軸
Fig.3

stressmeasurements

Upper: directions

Results

ofabsoluteof principal

stresses

Lower: principal

axes

ofhorizontal

atHirakishownonstress.

一402一site.

stereographicnetof lowerhemisphere.

第4図 土橋3次元応力測定結果
主応力軸方向の下半球ステレオ投影（左端）と水平面内主応力軸

上段：応力解放による。()内は孔口よりの測定点深度

下段：水圧破砕法による。Hは地表からの測定点深度
実線は測定値，点綜は主応力方位をN52°Eと仮定して，補正後の主応力値。
Fig.4 Results of absolute stress measurements at Tsuchihashi site.Directions of principal stresses shown on
stereographic net of lower hemisphere(leftmost)and principal axes of horizontal stress(right).
Upper: by stress relief method，Lower: by hydrofracturing method
The values in parenthesis are the depth of the measuring point from the mouth of borehole.His
the depth of measured point from the ground surface.Solid line shows the measured values,anddotted line shows the principal stress value after correction,assuming the pricipal stress direction
N52°E.

一403一

第5図

平木，土橋，宝殿の各測定深度における主応力軸方向

Fig.5 The azimuth of principal stress at each depth of measuring Points of Hiraki,Tsuchihashi and Hoden.

一404一

水平面内主応力値の深度分布

第6図

左：平木，右：土橋，宝殿
点線は補正量を示す。
Fig.6

Variationof horizontal

principal

stressvalue

Left: Hiraki, Right: Tsuchihashi, Hoden.
Brokenlineshowsthecorrection

一405一value.

withdepth.

第7図

平木の測定結果による平均応力σh＝(σh1＋σh2）／2，と最大せん断応力τh＝（σh1一σh2）／2の比。1989年の測定は匂配，μがやや増加している傾向がある。
Fig.7

Theratioof theatHirakisite. The

mean

stress value σh=(σh1+σh2)/2 andmeasuredvaluesin 1989 show

the一406一thesheartendency

stressof slightvalue τh=(σh1‑σh2)/2
increaseof theratio μ．