全地連「技術フォーラム 2024」新潟【9【CO85】

井戸ボーリングのカッティングス試料と物理量測定による地質区分
株式会社レアックス

1. はじめに〇越前賢哉，大山朝之，向井和行，加藤欣也

さ(M)の比である(M=χH，χ:帯磁率)．一般に，苦鉄質の大口径の井戸ボーリングでは，掘削に伴い排出される火山岩・深成岩で 10-3～10-1SI 程度と大きく，堆積物・カッティングスの観察と，ボーリング孔で実施された各堆積岩では 10-3SI 以下と小さい．測定は，テラプラス社

種検層結果等から地質の特徴を判定することになる．さ製の携帯型帯磁率計 KT-10 をペネ試料瓶に納められたらに，帯磁率や自然ガンマ線などの簡便に測定できる物

状態のカッティングス試料に接触させることにより行っ理量は，地質区分に有効であることが知られている．

た．

本稿は沖積平野(石狩平野)で行われた深度 203m の大(4) 電気検層

口径ノンコア土質ボーリング 1)において，高頻度のカッ測定は電極間隔 50 ㎝のノルマル検層で行った．ケー

ティングス観察と物理量の測定から，地質区分を検討しシングプログラムの関係から，測定は深度 0～28m と，深た事例である．

度 30～203m の 2 回に分けて実施した．

2. 調査地の概要

4. 層序区分

調査地は石狩低地帯北部に広がる石狩湾岸低地 2)の南

カッティングス試料の観察と各種測定結果の特徴から側に位置する．豊平川から約 3 ㎞，石狩川の本流から約層序を区分し，下位から U1～U5 に区分した(図-2)．な

8.5 ㎞，石狩湾からは約 13 ㎞の距離に位置する(図-1)．

お，最上位の深度 3～0m は埋め土であり，層序区分には

地形的には札幌市街の南から北に向かって発達する豊含めていない．

平川扇状地の北方に広がる氾濫平野に位置する．調査地

U1 層(深度 200～160m)：細粒分を含む砂質土で構成さの地盤標高は約 10m で，周辺はほぼ平たん面からなる市

れる．帯磁率にみられる明瞭なコントラストから，下部

街地が広がる．の 1-L 部層と上部の 1-U 部層に区分できる．
1-L 部層(深度 200～180m)：上位層に比べてやや粗粒で，粗砂～細礫をわずかに含む．また，帯磁率が相対的に大きく，自然ガンマ線の増減が相対的に大きい．
1-U 部層(深度 180～160m)：微細砂～細砂を主体とし，相対的に均質である．相対的に帯磁率が小さく，自然ガンマ線の増減が小さい．
U2 層(深度 160～110m)：全体に砂質シルトが優勢で，一部に均質な粘土やシルト質砂が挟在する．最上部や深度 132～131m には貝化石片がみられる．また，深度 125m付近では有機質，あるいは繊維質の有機物を含む．帯磁率は深度方向にばらつきが大きい．自然ガンマ線はおお

図-1 調査地周辺の地形 3)

3. 調査方法(1) 試料採取

むね 50CPS 前後を推移するが，有機質な箇所で急減する．
比抵抗値は全体に小さい．
U3 層(深度 110～50m)：一部に粘性土が挟在するが，カッティングス試料は，掘削泥水の循環に伴い地上に全体に砂相が優勢で，帯磁率は浅部に向かい増大する傾上がってくるものをマッドスクリーンで受けて，深度ご向がみられる．深度 75m 付近で自然ガンマ線に明瞭なコとに採取した．
採取頻度は 1m 掘進ごとに 1 試料とした．

ントラストが認められ，下部を 3-L 部層，上部を 3-U 部(2) 自然ガンマ線
自然ガンマ線は，地層中に存在するカリウム，ウラニウム，トリウム等の放射性同位体元素の壊変の際に発する電磁波である．天然放射性元素の存在量は，岩石の種類によって異なり，自然ガンマ線検層は，地層の判別・破砕帯の検知などに用いられる．測定は，マウントソプ
リス社製の QL40-GR を用いて井戸内を検層した．

層に区分した．
3-L 部層(深度 110～76m)：砂相は微細砂～粗砂まで多様な層相を示す．最下部 1m では貝化石片が多く混じる．
上位層に比べて有機質土や有機物の混入が少ない．深度100m 付近の帯磁率が相対的に大きい箇所には，火山岩類の細礫が混じる．深度 90m 以深は比抵抗値が相対的に大きい．
3-U 部層(深度 76～50m)：砂相は微細砂～中砂で構成(3) 帯磁率
帯磁率は，与えた磁場の強さ(H)に対する誘導磁化の強される．
下位層に比べて有機質土や有機物の混入が多く，

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深度 64～60m に有機質な粘性土が挟在する．下位層に比り，含まれる火山灰はそれらの可能性がある．さらに，べて自然ガンマ線が小さい．

嵯峨山ほか(2018)5)の Unit-Ⅱの下部は上部更新統に，上U4 層(深度 50～17m)：深度 38m 以深は礫を含む砂相を，部は完新統としている．本地点の 4-U 部層で，特に自然以浅は砂礫相を主体とする．帯磁率が相対的に大きく，ガンマ線が小さい最上部(深度 22～17m)は，豊平川扇状比抵抗値も大きい．深度 31m 付近で自然ガンマ線に明瞭地の札幌面 6)から連続する完新統の可能性がある．

なコントラストが認められ，下部を 4-L 部層，上部を 4U 部層に区分した．

上記の対比と嵯峨山ほか(2007)7)を参考に，本地点の地質を区分した(表-1)．層序の特徴と対比から U1 と U2

4-L 部層(深度 50～31m)：砂相は細粒分を含む細砂か層は下野幌層相当層に，U3 層はもみじ台層相当層に，U4ら礫を多く含む粗砂まで多様な層相を示す．一部に砂質層は札幌扇状地堆積物相当層に，U5 層は完新統に対比さシルトや砂礫が挟在し，最上部は火山灰質である．上位れると推定した．

層に比べて自然ガンマ線が大きな値を示す．
4-U 部層(深度 31～17m)：砂礫相を主体とし，砂・粘土が挟在する．下位層に比べて自然ガンマ線が小さい．
U5 層(深度 17～3m)：細砂を主体とし，砂質シルトが挟在する．帯磁率が相対的に大きく，自然ガンマ線・比抵抗値が小さい．

表-1 地質区分
嵯峨山ほか(2007)7)完新統
HU-9完新世
HU-8
札幌扇状地
堆積物相当層 HU-7
後期
もみじ台層
HU-5相当層
更新世
HU-2
中期
下野幌層
？
相当層
HU-1
前期
地質時代

U5U4U3U2U1

本稿
5―
4-U
←火山灰
4-L
3-U
―
3-L
2
←泥炭
1-U―
1-L―

6. おわりに
井戸ボーリングでは，得られるカッティングス試料の観察や電気検層によって，地層や帯水層構造の概要を把握できる．詳細な地質区分は，花粉や珪藻分析などの堆積環境の検討や年代測定などが有効であるが，帯磁率や自然ガンマ線などの現地調査レベルの簡便な物理量の測定も，地質区分の一助となることが期待できる．
《引用・参考文献》
1) 大山朝之・喜多淳滋・加藤欣也(2019)：ノンコア土質
ボーリングでのカッティングスと電気検層結果による地層の判定事例，全地連「技術フォーラム2019」岡山，No.2019_44.
2) 尾崎正紀・小松原琢(2014)：石狩低地帯及び周辺地域の20 万分の1 陸域地質図及び説明書,海陸シームレ
ス地質情報集，石狩低地帯南部沿岸域，海陸シームレ
ス地質図 S-4，28p.
図-2 カッティングス試料観察による柱状図と各種測定結果

5. 石狩湾岸低地の地下地質との対比と地層区分
4)

赤松・松下(1984) では標高-125～-95m 付近で，前～3) 基盤地図情報(より編集・追記)，（ダウンロード日2024年5月10日）.
https://fgd.gsi.go.jp/download/menu.php

中期更新世の下野幌層相当層とされている層準の中間に

4) 赤松守雄・松下勝秀(1984)：石狩平野西部地下におけ泥炭層の挟在が示されている．本地点では深度 125m(≒る更新 等の 貝 化石 群と 層序 区 分 , 第四紀 研究 ,23,

標高-115m)に有機質土あるいは有機物が多く混入しており，また，自然ガンマ線が急減している本層が上記の泥炭層と連続する可能性がある．
嵯峨山ほか(2018)5)は，本地点より北に約 1km 離れた地点のボーリングコアで，深度 41～21m に分布する礫主

pp.183-195.
5) 嵯峨山積・佐藤昭・井島行夫・岡村聡(2018)：北海道
札幌市東区のボーリングコアにおける上部更新統～完新統の堆積環境と層序,総合地質,2(1),pp.1-11.
6) 藤木忠美(1974)：北海道主部における最終氷期の河川地形変動,第四紀研究, 12, pp.211-221.

体層中(Unit-Ⅱ)に挟在する火山灰を洞爺火山灰や支笏

7) 嵯峨山積・五十嵐八重子・近藤務・鎌田耕太郎・吉田

火山灰の再堆積と推定し，その下位を海洋酸素同位体ス

充夫・地徳力・外崎徳二・工藤千春・岡村聡・加藤誠

テージ(MIS)5d～5e 期に，上部を MIS2～3 期に相当する(2007)：札幌市域における 150m 掘削コアの第四系層としている．本地点では 4-L 部層最上部が火山灰質であ序.地質学雑誌,113(8),pp.391-405.