[A-HW34] 同位体水文学 2020

[AHW34-P02] 長野県大鹿村における河川の水質・負荷量に及ぼす地質の影響について

森 美由希¹、*安原 正也¹、李 盛源¹、平野 有里¹、楠原 文武²、森川 徳敏³、風早 康平³ (1.立正大学地球環境科学部、2.電力中央研究所、3.産業技術総合研究所)

キーワード：地質、河川水質・負荷量、重金属、超苦鉄質岩類、結晶片岩類、花崗岩類

長野県大鹿村は赤石山脈の西側に位置しており，村内をNNE-SSW方向に走る中央構造線の東側には古生代～中生代の付加体である三波川帯，秩父帯，四万十帯の岩体が，また西側には領家帯のトーナル岩とそれを起源とする鹿塩マイロナイトが分布する．同村の中央部を西流する塩川沿いの鹿塩地区には鹿塩鉱泉（塩井戸）や入谷鉱泉が存在し，一帯からは高いCl^-濃度（25,000 mg/L前後；楠原ほか，2018）を有する有馬型塩水が湧出している．このような多様な地質や水文地質学的現象を反映し，大鹿村の河川水は地域ごとに特徴的な水質を示すことが期待される．本研究では，流域を構成する岩体や地質構造との関係に注目しながら，大鹿村の河川の主要溶存成分・重金属類濃度ならびに負荷量 （= 濃度×流量）の特徴を明らかにすることを目的とした．その結果の一部を速報する．
2018年11月30日～12月3日に鹿塩川，塩川，小渋川，青木川の本流とその支流の45地点，また2019年11月22日～25日には同19地点の合計64地点において現地調査を行った．各河川の流域面積は QGISを用いて算出し，続いて産業技術総合研究所の地質図をもとに各流域内に占める地質（岩体）区分を行い，その割合を算出した．
同村の河川水にはCl^-，Ca²⁺，Mg²⁺，SiO₂濃度に顕著な地域性が認められた．泥質片岩や緑色片岩からなる流域の河川水は相対的にCl^-濃度が高い傾向があった．流域内に蛇紋岩などの超苦鉄質岩体が存在する場合，その河川水はCa²⁺濃度が低く，Mg²⁺濃度が高いという特徴を示した．流域がほぼ蛇紋岩で占められる青木川支流の小河川ではMg²⁺は56.0 mg/Lと高濃度である一方，Ca²⁺は1.6 mg/Lと著しく低濃度であった．また，超苦鉄質岩体を含む流域ではSiO₂濃度が低い傾向が認められた．すなわち，流域内の超苦鉄質岩体の占める割合が大きいほど河川水のMg²⁺濃度は高く，反対にCa²⁺とSiO₂濃度は低いという明らかな傾向があった．なお，流域内に超苦鉄質岩体を含まない河川では，HCO₃^-濃度とCa²⁺濃度の間には極めて強い相関（r² = 0.84）があるが，流域内に超苦鉄質岩体を含む場合には両者の間にはまったく相関がみられなかった．また，花崗閃緑岩，片麻岩あるいは砂岩，泥岩からなる流域の河川水は総じて高いSiO₂濃度を有していた．さらに，超苦鉄質岩体を含む流域や泥質片岩や砂岩，泥岩からなる流域ではNi濃度が高いことも明らかとなった． 当日は，主要溶存成分や重金属類の濃度と負荷量を示すエリアマップを用いながら，長野県大鹿村における河川の水質・負荷量に及ぼす地質の影響についてさらに議論する．