フィッション・トラック

ニュースレター第 20 号

34-36

2007 年

特集：東濃地域の地球化学

東濃土岐花崗岩の各種岩相におけるウラン，トリウム等微量元素の分布と挙動
坪井麻里子*・本多照幸**・岩月輝希***・水野崇***・笹尾英嗣***

Distribution and behavior of trace elements such asuranium, thorium and lanthanoids in some lithofacies
in the Toki granite from the Tono Uranium Deposit
Mariko Tsuboi*, Teruyuki Honda**, Teruki Iwatsuki***,Takashi Mizuno*** and Eiji Sasao****

武蔵工業大学エネルギー量子工学専攻，Graduate School of Energy and Nuclear Engineering,Musashi Institute of Technology**

武蔵工業大学原子力研究所，Atomic Energy Research Laboratory, Musashi Institute of Technology*** （独）日本原子力研究開発機構，Japan Atomic Energy Agency

目的DH-15 孔の 11 試料を用いた．表１に土岐花崗岩

本研究では，原子力研究開発機構,東濃地科学セコア試料の採取深度と岩層を記載する．

ンターから提供を受けた，東濃ウラン鉱床群の基表１における No. 27 の強風化部は，割れ目表面盤岩である土岐花崗岩のボーリングコア試料（a）から奥へ順に４つの試料に分けている.また（DH-15）を用いて，特に風化や熱水作用によるNo. 30-35 は熱水や断層などによる変質部である．

変質が認められる箇所のウラン，トリウム，ランタノイド等の微量元素を中性子放射化分析によっ中性子放射化分析て定量し，各岩相と微量元素の分布及び挙動につ上に述べた 11 試料は，まず軟鉄ハンマーで約 2いて，ナチュラルアナログの視点から考察するこ㎝角に粉砕し，その後エリス乳鉢によって，さらとを目的とする．に細かく粉砕後，メノウ乳鉢によって粒径 100 メッシュ以下にそろえた．

実験

作製した照射試料を，比較標準試料（STD），標試料

準試料（JG1-a）とともに，それぞれ照射用カプセ

試料には原子力研究機構から提供された，岐阜

ルに入れ，原子力研究開発機構 JRR-4 にて，中性

県 東 濃 地 域 の 1000 m 級 ボ ー リ ン グ コ ア 試 料子の照射を行った．照射条件を表２に示す．短半減期核種は気送管にて，30 秒照射後，JRR-4 にて

表１．試料の詳細
No.

Depth(mabh)γ線の測定を行った．長半減期核種については，TRock facies

パイプで 20 分照射後，武蔵工業大学原子力研究所

upperlower

27(a,b,c,d)

231.7

231.85

強風化部

29329.9330

健岩部30622.8623

熱水脈

31706.9707

変質部32720.85

721

熱水変質

33916916.15

優白質

34930

930.1

溶脱帯

351011.6

1012

断層に郵送し，測定を行った．照射条件を表２に示す．

表２．中性子放射化分析の照射及び測定条件)*PQ:;<=MNO

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図３．土岐花崗岩における Ce*/La*比及び Eu*/Sm*比

結果および考察

作用によって，U 等の微量元素が溶出し，移行しランタノイドパターンた可能性を示唆している．

図１に，土岐花崗岩並びに花崗岩標準試料（JG1-a）のランタノイドパターンを示す．図１かCe*/La*比及び Eu*/Sm*比ら No. 35 に Eu の負のアノマリーが認められる．

図 ３ に 土 岐 花 崗 岩 に お け る Ce*/La* 比 及 び

No. 35 は断層部で，白色粘土鉱物化しており，EuEu*/Sm*比を示す．Ce，Eu は酸化還元環境に敏感の負のアノマリーがあることから，酸化環境にあな元素である．Ce の正のアノマリー及び，Eu のることがわかった．

負のアノマリーは酸化環境下にあったことを示す．
図３より No. 27a-27d においては Ce の正のアノ

U 濃度及び Th 濃度マリーが認められ，水が関与して風化し，酸化環図２に土岐花崗岩（DH15 孔）中の U 濃度及び境にあったことが示唆された．No. 35 においてはTh 濃度を示す．図２から，U 濃度は No. 27a で，Eu の負のアノマリーが明確に認められ酸化環境に20 ppm と最も高かった．これは，後出の Th/U 比あったことが示唆された．

̶Ce/U 比（図５）より，表面部が他の箇所に比べて還元環境にあったためと考えられる．その理由

Th-Hf の相関として，表面部で岩石̶水反応により Fe が溶出し，図４に Th-Hf の相関を示す．Th，Hf は共に不適還元作用を有したためと考えられる．

合元素である．マグマの起源が同じであれば，プまた No. 32 及び No. 35 において，U 濃度及びロットが散らばることはない．図４より No. 33 がTh 濃度が低いことがわかった．これは酸性の熱水全体の傾向から大きくずれる結果となった．この図２．土岐花崗岩中の U 濃度及び Th 濃度

図４．土岐花崗岩における Th-Hf の相関

35

岐花崗岩下部の変質部（No. 30-35）は，全体として酸化環境にあったことが示唆された．No. 27aは割れ目表面部であるため，本来ならば酸化環境にあると考えられるが，図５において，還元環境にあることがわかり，また U 含有量が高いことから，岩石̶水反応によって溶出した Fe が還元剤となって働いた可能性が示唆された．

参考文献

図５．土岐花崗岩における Th/U 比̶Ce/U 比の相関

Doi, K. and Hirono, S., 1990, Behavior of uranium

ことより No. 33 が異質である（マグマの起源が異migration in epigenetic uranium ore deposits withなる）ことがわかった．

referencetoradioactivewasteisolationingeologic media, WASTE MANAGEMENT, vol.10,

Th/U 比̶Ce/U 比の相関

275-284.
サイクル機構, 2001, 超深地層研究所

図５に土岐花崗岩（DH15 孔）より得られた Ce/U

地層科学研究基比̶Th/U 比の相関を示す．このプロットでの相関本 計 画 ． サ イ ク ル 機 構 技 術 資 料 ， JNC TN7410

係数が高いほど，酸化還元環境に支配されて元素2001-009.

が挙動していることがわかる．図５より全体の相Ishihara, S. and Wu, C., 2001, Genesis of Late Cre-

関係数は R = 0.790 であるが，No. 27a-27d では，taceous-Paleogene granitoids with contrastingR = 0.999 と極めて高く，No. 27a-27d が酸化還

chemical trends in the Chubu District, central

元環境に支配されていることがわかった．

Japan. Bull. the Geological Survey of Japan, vol.
52 (10), 471-491.

また，No. 29 は健岩部であるので，これより下にプロットされた岩石試料は還元環境,上にプロットされた岩石試料は酸化環境にあるといえる．土36