約4億年前の五大湖地域はサンゴ礁におおわれた暖かい海だった＞Rochester層はシェール（頁岩）と石灰岩薄層で、化石を含み、風化しやすいので、崖の中にまで掘り込まれ、オーバーハング＞【シェール革命】

世界三大瀑布のひとつナイアガラの滝は、五大湖地域にあります。　エリー湖からオンタリオ湖に流れるナイアガラ川の途中、アメリカとカナダの国境に位置します。　アメリカ滝は高さ21-34ｍですが、カナダ滝はずっと大きく、高さも54ｍあり、馬蹄形に掘り込んでいます。　滝の壁の上部１/3はシルル紀中期のLockport層、下部2/3はシルル紀前期のRochester層です。　Lockport層は固い石灰岩と泥灰岩で、下の柔らかいRochester層を保護するキャップの役割をしています。
　Rochester層はシェール（頁岩）と石灰岩薄層で、化石を含み、風化しやすいので、崖の中にまで掘り込まれ、オーバーハングしています。　崖のさらに下、水中になっている部分は、オルドヴィス紀後期のQueenston層で、シェール、砂岩、石灰岩より構成されます。　約4億年前の五大湖地域はサンゴ礁におおわれた暖かい海だったのです。
　ナイアガラの滝は後氷期、4500年くらい前から、現在の位置より10ｋｍ以上も下流に存在したといわれています。　滝は崖を侵食し、どんどん上流に移動して来ました。　現在でも侵食は続いています。
　なお、ナイアガラの滝はアメリカ自然遺産に指定され、国立公園事務所が管理しています。


（投稿）矢島 道子氏　Powered by GeoInformation Potal Hub（GIPH），2020　
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https://www.web-gis.jp/GS_GeoGuide/GeoDocument/GeoSite_W01-002.html


第1部 エネルギーを巡る状況と主な対策　第1章 「シェール革命」と世界のエネルギー事情の変化　第1節 米国の「シェール革命」による変化




第１節　米国の「シェール革命」による変化


1．「シェール革命」とはなにか

シェールオイル・シェールガスのシェール(Shale)とは、頁岩（けつがん）という、泥が固まった岩石のうち、薄片状に剥がれ易い性質を持つ岩石のことです。

太古の海や大河の河口では、水中のプランクトンや藻類などの有機物が、死後に沈降、堆積し、バクテリアによる分解作用を受け変質して腐食物質（ケロジェン）に変化します。ケロジェンを含んだ堆積物がさらに地下深くに埋没すると、地熱や圧力により化学変化して石油分やガス分ができます。

頁岩からなるシェール層の石油分やガス分は、外部に移動する一方で、シェール層の岩石の隙間に残っていることがあります。地下の比較的浅い部分のシェール層の中には石油混じりの資源が、さらに深くなれば熱分解が進んでガスがあると考えられています。これらが、シェールオイルやシェールガスであり、これらの生成反応は数千万年から数億年という長い時間をかけて行われてきました。

米国において、従来は経済的に掘削が困難と考えられていた地下2,000メートルより深くに位置するシェール層の開発が2006年以降進められ、シェールガスの生産が本格化していくことに伴い、米国の天然ガス輸入量は減少し、国内価格も低下していきました。これが、いわゆる「シェール革命」であり、エネルギー分野における21世紀最大の変革であるとともに、世界のエネルギー事情や関連する政治状況にまで大きなインパクトを及ぼしています。


【第111-1-1】シェールガスとシェールオイル

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(注)「シェールオイル」は「オイルシェール」（地中に埋もれた有機物が石油や天然ガスに化学変化する前のケロジェン＜油母＞と呼ばれる高分子有機物を多く含む頁岩）との混同を避けるため、「タイトオイル」と表記されることもありますが、「シェール革命」によって増産されている原油であることを明確にするため、本白書では「シェールオイル」と表記します。なお、厳密に言えば「タイトオイル」は「シェールオイル」と「タイトサンドオイル（浸透率の低い砂岩に含まれる原油）」をあわせた呼び名のため、本白書内の統計などでは、「シェールオイル」に「タイトサンドオイル」が含まれることがあります。

【第111-1-2】米国における主なシェールガス・シェールオイル生産地域

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(出典)米国エネルギー省情報局（EIA）「Drilling Productivity Report」2015年

2．「シェール革命」を可能にしたもの

(1)技術的要因

「シェール革命」とまでいわれた、2006年以降のシェールガス・シェールオイルの開発ブームは、以下の3つの技術の確立が無ければ実現しませんでした。

1つ目は、石油やガスが閉じ込められた岩石の層に沿った掘削を可能とする「水平坑井」（水平掘技術）です。従来は垂直あるいは斜めに掘削する坑井が主流でしたが、水平坑井を採用することで、岩石との接触面積がより広くなり、一坑井当りの生産量は数倍に増加しました。


【第111-2-1】水圧破砕技術の概要

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(出典)石油技術協会　創立70周年記念出版物「石油天然ガス資源の未来を拓く−最前線からのメッセージ（創立70周年記念出版物委員会著）」
2つ目は、「水圧破砕」です。 これは、石油やガスが存在する地層に圧縮した液体を流し込んで圧力をかけ（フラクチャリング）、それによって生じた人工的な割れ目（フラクチャー）により、石油やガスの流れにくさを改善する技術であり、 浸透率の低い岩石から生産を行うためには不可欠なものです。

シェールガスの水平坑井は1,000メートル以上の長さがあります。例えば、水圧破砕作業では、まず水平坑井の最も先端の部分で毎分70バレルの流体と砂を圧入してフラクチャリングを行い、その後約120メートル間隔で順々に手前側に戻りながら同じ作業を繰り返して多段階のフラクチャリングを進めていきます。この間隔は、圧入量や浸透率等によって異なります。

流体は、化学添加剤を1％程度混ぜた水を使用します。また、1坑井あたりの水圧入量は、地質、間隔、水平長等によって異なりますが、7,000 〜 18,000キロリットルと大量であり、この水の確保も重要となります。

そして3つ目は、「マイクロサイズミック」です。フラクチャー形成の際に発生する地震波を観測・解析し、フラクチャーの進展を検知する手法で、石油やガスの回収率向上に貢献しています。

これら3つの技術は、地下資源の開発などで、それぞれ昔から使用されていたものですが、それらを改良・高度化しながら技術を組み合わせることで、「シェール革命」は可能となりました。


【第111-2-2】「シェール革命」を可能にした3つの技術革新

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(出典)JOGMEC資料等を基に作成
（2)コスト要因

「シェール革命」以前は、シェールガスは生産コストが高く、市場性がないと判断されていました。正確な生産コストを算出することは、掘削技術が開発あるいは発展途上であること、生産地域ごとに生産量や坑井の深度などが異なること、関連する会社が情報を非公開にしていることなどから難しいものの、通常の天然ガスの生産コストが約1ドル/百万BTUであるのに対し、シェールガスの生産コストはその数倍であると考えられていました。

それが、2004年に原油価格が高騰を始めると、状況が大きく変化しました。原油価格に連動していた天然ガス価格も大きく上昇し、2005年の米国内の天然ガス価格は前年を3ドル近く上回る8.86ドル/百万BTUに達しました。これにより、シェールガスの生産は採算に見合うものとなり、開発が進められていきました。

シェールガスの増産に伴い、米国内の天然ガス価格は、
ーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーー以上転載ーー
https://www.enecho.meti.go.jp/about/whitepaper/2015html/1-1-1.html