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Application of artificial thermoluminescence of feldspar to geothermal resource exploration technology

Research Project

Project/Area Number 19K05344
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 31020:Earth resource engineering, Energy sciences-related
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

HIRANO NOBUO  東北大学, 環境科学研究科, 助教 (80344688)

Project Period (FY) 2019-04-01 – 2022-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2021: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2020: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2019: ¥2,730,000 (Direct Cost: ¥2,100,000、Indirect Cost: ¥630,000)
Keywords長石熱発光 / Thermoluminescence / Feldspar / 地熱探査 / エルサルバドル / 長石 / 熱発光 / 放射線照射 / 人工熱発光
Outline of Research at the Start

鉱物熱発光とは自然または人工放射線の影響を受けて鉱物結晶中の格子欠陥等に蓄えられたエネルギーが,その鉱物が加熱される事によって光として放出され発光する現象である,よって,地熱などの影響を既に受けた自然鉱物では加熱しても,発光量が減少するか発光しなくなる.これを利用する事で地熱探査に応用できるが,現在では石英のみが実用化されつつある.そこで石英以外の鉱物として地熱地帯に多く産出するものの熱発光現象の観察には適さない長石に着目し,熱影響と格子欠陥のの関係,人工照射した放射線量と熱発光の関係を実験的に検討する事によって,石英が産出しない地域での地熱探査へ長石熱発光を利用できる可能性について検討する.

Outline of Final Research Achievements

The thermoluminescence behavior of feldspar NTL (natural TL) and ATL (artificially irradiated TL) was investigated. Compared to quartz, which is usually used in geothermal signature surveys, the geothermal effects of feldspar NTL were detected to some extent, although the effects were weak. The feldspar ATLs were able to detect the geothermal effects more clearly. As a result, it was concluded that geothermal signatures can be detected using feldspar, although the accuracy is inferior to that of quartz.
Finally, We estimated the center of geothermal signature using feldspar in the Ahuachapn geothermal field in El Salvador, Central America, and obtained results consistent with the locations of existing geothermal power plants and volcanoes.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

石英TLを用いた地熱兆候探査はほぼ実用化されてきたが,当然ながら石英を産出しない場所では適用できない.しかし,長石についても石英と同様に地熱兆候探査に使用できることが判明したことから,この調査を適用できる地域を拡げることができた.また,この探査方法は他の地熱探査と比較して探査コストが非常に低いことから,本格的かつ高額な地熱探査をおこなう前に探査地域を絞り込むためのスクリーニング方法として非常に有効であるいえる.

Report

(4 results)
  • 2021 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • Research Products

    (5 results)

All 2021 2020 2019 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Presentation (4 results)

  • [Int'l Joint Research] エルサルバドル大学(エルサルバドル)

    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] エルサルバドルAhuachapan地熱地帯における斜長石の自然熱発光を用いた地熱探査法の検討2021

    • Author(s)
      佐藤 貴啓・平野 伸夫・土屋 範芳
    • Organizer
      日本地熱学会令和3年仙台大会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 熱発光地熱探査法による秋田県湯沢南部地域の地熱資源評価と熱源モデル2021

    • Author(s)
      佐藤颯太,布原啓史,山田亮一,岡野広樹,平野伸夫,土屋範芳
    • Organizer
      日本地熱学会 令和3年学術講演会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 長石の人工熱発光による地熱探査の可能性2020

    • Author(s)
      佐藤貴啓,平野伸夫,土屋範芳
    • Organizer
      日本地熱学会 令和2年学術講演会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 栗駒北部地域における鉱物の熱発光を用いた地熱探査2019

    • Author(s)
      岡野広樹,土屋範芳,平野伸夫,布原啓史
    • Organizer
      日本地熱学会 令和元年熊本大会
    • Related Report
      2019 Research-status Report

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Published: 2019-04-18   Modified: 2023-01-30  

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