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組合情報・ニュース

皆さん！　お久しぶりです。前々回の「空君の液状化大実験」はいかがでしたか？空君も学校で、実験を行ったそうです。どうだったのでしょうかねー。気になりますね！！
　今回は、第5回「下総層群・上総層群」の紹介です。どんな内容になるのでしょうか？

大森係長！ご報告です。この間、空君のクラスで大液状化実験をやっちゃいました。大成功でしたよ。担任の「港先生」もびっくりしていましたよ。勿論、「大変感謝」されていました。大森係長と羽田課長に「ご協力感謝いたします」と過分な御礼を頂きましたから。
　今日のお話は、いかがでしょうか？前回は下総層群の常総粘土層と木下層などについての説明でしたけど。下総層群では他にどんな層準があります？

関東さん。それでは、説明するよ。下総層群は、5万分１図幅「木更津地域の地質」（文献１）では、下位から地蔵堂層、藪層、上泉層、清川層、横田層、姉崎層、常総粘土層に分類されています。また、5万分の１の図幅「富津地域の地質」（文献２）では、下位から地蔵堂層、藪層、上泉層、清川層、横田層、木下層、姉崎層に分類されます。その下位は、上総層群となるけれど、下総層群と上総層群との境界については、例えば、5万分の１図幅「木更津地域の地質」では、「地蔵堂層は、下位の上総層群金剛地層を整合または軽微な不整合で覆い、上位の藪層に同様に整合または軽微な不整合で覆われる地層とされる。」と記載されており、下総層群と上総層群との境界は、どうやら、「地蔵堂層」となるみたいだね。

そのようだね。もともと、下総層群は、関東平野一帯に広がる「浅海の古東京湾内に堆積した浅海性堆積物」で、どこに境界を置くかによるけど、300mから500mの層厚があり、6～9の累層があるとされていて、房総半島北部から下総台地一帯に分布しています。一方、上総層群は、関東平野と房総丘陵とに広がっていた浅海から、陸棚斜面、深海の海底盆の堆積物で、「富津地域の地質」（文献2）によれば、新第三紀後期鮮新世（下位の黒滝層、十宮層に相当する）～第四紀中期更新世の地層みたいだよ。層厚は、3,000mを超えるとされているようだね。

羽田課長！！上総層の層厚って3,000mを超えるのですか！とんでもない厚さですね。これまたびっくりですね？

関東さん、関東構造盆地という言葉は知っている？関東平野中央部から房総半島にかけての地域は、沈降盆地と呼ばれており、200万年前から現在まで沈降が進行している地域で有名だよ。この沈降運動は、「関東造盆地運動」と呼ばれています。上総層群が厚く堆積しているのは、この「関東造盆地運動」による影響と考えられるね。それでは、下総層群の物性はどうなっているかな？　関東さん！なにか文献はなかった？

大森係長！　納谷友規他（文献3）による８本の基準ボーリングの結果をまとめている報告書の一部（第3章下総層群）の中に速度検層の結果が記載されています。
　下総層群の下部である「地蔵堂層」については、【「砂層から砂質泥層」からなる地層で、下部のレキ混じり砂層でS波速度が400～510㎧、上部のレキ混じり砂層で400～620㎧程度とやや高い値となっています。次に、「藪層」は、泥層～砂質泥層で、下部層のS波速度は、300～370㎧で、中部層は300～410㎧、上部の砂層では、300～550㎧と上部に向かって速度が大きくなっている。】と記載されています。大森係長！！速度検層以外の物性はなかなかみつけられませんでした。

関東さんお疲れ様です。下総層群はこの程度にして、「上総層群」について調べてみて！！

大森係長！４件ほどの文献が見つかりました。鈴木尉元他（文献4）と、井波和夫（文献5）、及び細野高康（文献6、文献7）などが代表的と思われます。

鈴木尉元他（文献4）によれば、「上総層群は、海成の新第三紀鮮新世から第四紀中期更新世の地層で、下位の勝浦層・浪江層・大原層・黄和田層の堆積の中心は、房総半島中東部に位置するが、中部の大和田層・梅ケ瀬層、国本層では順次半島中央部に移り、最上部の笠森層では、房総半島北東部と東京湾北部に移動するようです。これら各層の堆積環境は、下部から上部に向かってやや浅海性から次第に深海性となり、最上部は浅海性へと変化する」としていますね。
　上総層群では、水溶性の天然ガス鉱床を有しており、茂原や九十九里浜沿岸などでは、盛んに水溶性天然ガスの生産と鹹水（かんすい：天然ガス採取の付随水）に含まれるヨウ素の抽出が行われていると聞いているけど。また、昔は地盤沈下との関連性で規制が行われていたはずだね。

羽田課長！　さすがですね。私もその話は存知しています。マニアックな情報ですが、日本は、世界のヨウ素生産量の30％を誇っていて、代表的な輸出製品です。また、ヨウ素利用や利用産業を育成するために、平成10年4月には、「ヨウ素利用研究会（平成19年7月にはヨウ素学会に改称）」が産・学・官で発足されています。さらに、日本の企業（文献8）は、「ヨウ素欠乏症による発育不全の防止」のために、国連児童基金や国際協力事業団（JICA）、ヨウ素欠乏症国際対策機構などに積極的な協力をしているみたいだよ。関東さんすごいでしょう。この話を知っている人は、そんなに多くないと思うよ。
　それでは、上総層群の層相区分表は、前述の5万分の１図幅「富津地域の地質」によれば、下位から黒滝層、十宮層、黄和田層、大田代（おおただい）層、東日笠層（ひがしひがさ）層、梅が瀬層、国本（こくもと）層、市宿層、長南層でその下部は、安房層群となっているよ。表-1には、文献２から富津地域の下総層群及び上総層群の層序を掲載しています。
　関東さん！何か文献あるかな？

それでは、まず、細野高康他（文献6）による論文では、上総層群の中部層である「柿ノ木台層と大田代層」について高圧定ひずみ試験（高圧圧密試験）、三軸圧縮試験（UU試験・CU―試験・CD試験）、破壊供試体の中央部をスライスした試料による走査型電子顕微鏡の破断面観察（SEM観察）などを実施しています。
　論文では、柿ノ木台層の高圧圧密試験から求めた圧密降伏応力は、Pc=83.2kgf/cm²（約8,154ｋN/m²）で、大田代層が175kgf／cm²（約17,150kN/m²）と高い圧密降伏応力を示していると報告されていますね。また、三軸圧縮強度試験から、柿ノ木台層の詳細な強度・変形特性を検討しています。さらに、三軸圧縮試験と高圧圧密試験とから、柿ノ木台層の先行圧密応力（P₀）を35～40kgf/cm²（約3,430～3,920kN/m²）と推定していますね。
　もう１編の細野高康他（文献7）による論文では、上総層群の各層序「柿ノ木台層～黒滝層」までのコア試料により、高圧圧密試験、物理試験、一軸圧縮強度試験などを実施しており、柿ノ木台層～梅が瀬層までを「中部層」に、大田代層～黒滝層までを「下部層」としていますね。
　含水比は、23.6～32.4％程度、初期間隙比は0.68～0.89程度、一軸圧縮強度（ｑu）が21～126kgf/cm²程度（約2,058～12,348kN/cm²）、圧密降伏応力が73～261kgf/cm²（約7,154～25,578kN/m²）程度の値を示していると報告されています。

余談だけど「上総掘り」について千葉県のホームページ（文献9）から引用させてもらいます。上総掘りについての概観は、写真-1に示しています。関東さん参考にしてね。
　上総掘りは、竹ヒゴとヒゴグルマを利用し井戸を掘る技術として、千葉県君津市の小糸川流域や小櫃川（おびつ川）流域で文政年間（1818～1830年）に開発されています。農業用水や飲料水の確保に利用され、明治20年（1887年）頃には完成し、竹ヒゴ利用により200間（360m）以上の掘削が可能となったようだよ。それでは、上総掘りの開発地である君津地区の深度300m以深では、どんな地層が出てくるのでしょうか？
　小島圭二らの「東京湾岸地域における地質工学―50年の実績―」（文献10）や千葉県の資料によれば、「東京湾アクアラインの構造物と地質断面」が掲載されており、風の塔「川崎人工島」の底盤（T.P -120ｍ付近）は、D₅（上総層群上部層）に基礎を有していることが判ります。さらに、木更津側はT.P -60m付近までD５層がせりあがっています。君津地区は木更津地区の隣なので、深度300m以深では、上総層群上部層（笠森層など）が分布している可能性が想定できそうだけど、どうかな。
　上総層群などの堆積性軟岩の物性データは、このような巨大構造物（橋梁基礎）の基礎岩盤評価や地下深部への地震計設置に関わる物性評価、水溶性天然ガス採取方法の検討や将来の大都市周辺部の大深度地下利用に向けた取り組みなどに生かされます。

私は本当にびっくりです。「上総掘り」知りませんでしたから！！
　ところで、上総層群とほぼ同時代の関西では有名な「大阪層群」と比較するとどうでしょうか？大阪層群とされているのは、少なくても新第三紀後期鮮新世から第四紀中期更新世の地層（約300万年前～30万年前の地層）です。なお、砂礫層の間によく連続する「海成の粘土層（Ma層）」が何枚も挟んでいて、Ma10～Ma-1層までがいわゆる大阪層群に相当するみたいです。時代が同じでも上総層群と大阪層群とでは、年代効果や堆積構造に相当差がありそうなので物性面では違いがあると思います。

そうかな？宮川久ら（文献11）「各種原位置地盤調査と室内試験による大阪層群の変形特性」では、大阪層群最下部層の圧密降伏応力のデータが公表されているよ。大阪層群最下部層の圧密降伏応力は、Pc=6,000～8,000ｋN/ｍ^２（約61.2～81.6kgf/cm²）程度です。細野ら（文献7）の上総層群中部層柿の木台層と比較してみましょう。
　柿の木台層試料の初期間隙比は0.76程度で、圧密降伏応力は、Pc=73kgf/cm²（約7,157ｋN/ｍ^２）ですから、大阪層群最下部層と上総層群中部層とは似通った圧密降伏応力となっているようですね。したがって、物性面から比較すると大阪層群最下部層は、上総層群中部層（柿の木台層）あたりと対比できる可能性が高いと想定されそうですね。勉強になりますね！

土橋です。第５回の話題提供は、皆さんいかがでしたか？第６回は、「相模層群・逗子層群・三浦層群」についての話題提供となります。皆さん！コロナ禍がまだまだ続きますが、健康には十分留意してくださいね！！！

★：参考及び引用させていただいた主な文献など

1. １） 5万分の１図幅「木更津地域の地質」：産業技術総合研究所、地質調査総合センター．
2. ２） 5万分の１図幅「富津地域の地質」：産業技術総合研究所、地質調査総合センター．
3. ３） 納谷友規・中澤努・野々垣進・中里裕臣・風岡修・吉田剛：「第３章下総層群」．
4. ４） 鈴木尉元・小玉喜三郎・三梨昴：「房総半島における上総層群の堆積と構造運動」，地質調査所月報，第34巻，第４号，P.183～190，1983．
5. ５） 井波和夫：「房総半島上総層群泥岩の圧密について」，地質調査所月報，第34巻第4号，1983．
6. ６） 細野高康・中島雅之・小泉和広・杉田信隆・小川正二：「上総層群中部層シルト岩の強度・変形特性」，応用地質34巻，5号，1993．
7. ７） 細野高康・小泉和広・杉田信隆・小川正二：「上総層群の高圧圧密特性」，応用地質34巻5号，1993．
8. ８） 関東天然瓦斯開発株式会社ホームページ（天然ガスについて、ヨウ素についてなど）
9. ９）千葉県ホームページ「上総掘りの技術」、「東京湾アクララインの構造図」など
10. 10）小島圭二・大塚康範・大野博之・軽部文雄・土屋彰義・徳永朋祥：「東京湾岸地域における地質工学―50年の実績―」，応用地質，第50巻，第3号，2009．
11. 11）宮川久・中島啓・龍岡文夫：「各種原位置地盤調査と室内試験による大阪層群の変形特性」，土木学会第57回年次学術講演会（平成14年9月）．