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Migration-accumulation mechanism and spatial distribution of subseafloor methane gas in the northern Tokyo Bay

Research Project

Project/Area Number 21H01589
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Review Section Basic Section 25030:Disaster prevention engineering-related
Research InstitutionTokyo University of Marine Science and Technology

Principal Investigator

Tsuru Tetsuro  東京海洋大学, 学術研究院, 教授 (80371730)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 山中 寿朗  東京海洋大学, 学術研究院, 教授 (60343331)
尾張 聡子  東京海洋大学, 学術研究院, 助教 (50846350)
Project Period (FY) 2021-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥13,130,000 (Direct Cost: ¥10,100,000、Indirect Cost: ¥3,030,000)
Fiscal Year 2023: ¥3,120,000 (Direct Cost: ¥2,400,000、Indirect Cost: ¥720,000)
Fiscal Year 2022: ¥5,200,000 (Direct Cost: ¥4,000,000、Indirect Cost: ¥1,200,000)
Fiscal Year 2021: ¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000)
Keywords海底メタンガス / 地震探査 / 移動集積メカニズム / 断層解析 / ガス組成 / 環境配慮型振源 / 同時発振 / 東京湾 / 組成分析 / 同時発振地震探査 / 同時発振式地震探査
Outline of Research at the Start

東京湾周辺域では建設工事の際にガス漏れ事故が多数発生しており、その原因は首都圏の地下に拡がる南関東ガス田であると考えられている。しかし、その中央部に位置する東京湾ではガスの詳細は不明である。これまでの研究から、東京湾北部の広い範囲の海底にメタンを主成分とするガス層が存在する可能性が出てきた。東京湾では過去に大規模火災の報告はないものの、メタンの強い可燃性を考慮すると災害リスクはゼロではない。本研究では、この海底ガスがどこにどのくらい、どのような形態で集積しているかを明らかにする。

Outline of Final Research Achievements

As a result of detailed observation and analyses of methane gases leaking from the seafloor of the Tokyo Bay (TB) and its surroundings, they have two origins: bottom mud microorganisms and natural gas dissolved in water of the South Kanto gas filed. Origin of methane gases sampled in TB was that of the latter.
Many faults having some displacements near the seafloor and the riverbeds were detected by seismic surveys in TB and along the rivers flowing into TB. Detailed velocity analysis revealed that gases selectively accumulated near the faults.
It was clarified that at least two gas layers were widely distributed at several 10 m depths below the seafloor in TB north of Tokyo Bay Aqua Line bridge. Although the total volume of methane gas in TB is unable to be yet computed only from presently available data, that of the shallow layer can be estimated approximately 172,000,000m3.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

東京湾およびそこに流入する河川下における断層の発見とそれら近傍に集積するガスといった観測事実は、断層を介した地下深部からの流体移動を理解する上で貴重である。特に、顕著な活断層が存在しないような地域における、比較的大きな固着度を有する断層内での流体移動を理解する上で、この観測事実は学術的に大きな意義を持つ(地震動に伴う移動など)。
東京湾とその沿岸域で湧出するメタンガスの起源の一つが南関東ガス田であることは、当該地域におけるメタンガスの湧出現象が今後少なくとも数百年間続くことを示唆している。すなわち、建設工事の際に発生してきた災害リスクは今後も軽減しないことを意味しており、防災上大きな意義がある。

Report

(4 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Annual Research Report
  • 2021 Annual Research Report
  • Research Products

    (16 results)

All 2024 2023 2022 2021

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (15 results)

  • [Journal Article] Shallow seismic reflection survey using underwater speaker : a case study in the inner Tokyo Bay2022

    • Author(s)
      鶴哲郎
    • Journal Title

      BUTSURI-TANSA(Geophysical Exploration)

      Volume: 75 Issue: 0 Pages: sp3-sp10

    • DOI

      10.3124/segj.75.sp3

    • ISSN
      0912-7984, 1881-4824
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 減衰プロファイリングを用いたマルチチャンネル反射法データのタイムラプス解析2024

    • Author(s)
      鶴哲郎・野徹雄・朴進午
    • Organizer
      海と地球のシンポジウム2023
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 減衰プロファイリングを用いた反射法地震探査データのタイムラプス解析速報2023

    • Author(s)
      鶴哲郎・野徹雄・朴進午
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合2023年大会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 東京湾沿岸域のメタンガス層に関する考察2023

    • Author(s)
      鶴哲郎・野徹雄
    • Organizer
      第40回歴史地震研究会
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  • [Presentation] 減衰プロファイリングを用いた反射法地震探査データのタイムラプス解析2023

    • Author(s)
      鶴哲郎・野徹雄・山口和雄・朴進午
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      日本地震学会2023年度秋季大会
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  • [Presentation] 水中スピーカーを用いた荒川での反射法地震探査実験速報2022

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      鶴哲郎・山口和雄・朴進午
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      日本地球惑星科学連合2023年大会
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      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 東京湾表層堆積物における間隙水中のヨウ素・メタン分布2022

    • Author(s)
      尾張聡子・鈴木渚・鶴哲郎・山中寿朗
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      日本地球惑星科学連合2023年大会
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      栃川彩奈・鶴哲郎
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      石油技術協会春季講演会
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  • [Presentation] 東京東部低地で観察された断層とガス層の分布に関する速報2022

    • Author(s)
      鶴哲郎・熊谷直音・山口和雄・朴進午
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      日本地震学会秋季講演会
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  • [Presentation] 反射法地震探査における減衰率計算手法の高精度化に関するニューラルネットワークを用いた反射波の判別の試み2022

    • Author(s)
      川邉春佳・鶴哲郎
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      日本地震学会秋季講演会
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  • [Presentation] 水中スピーカーを用いた反射法地震探査における 音圧レベル・分解能向上のための最適な発振波形の検討2022

    • Author(s)
      熊谷直音・木村海登・鶴哲郎
    • Organizer
      日本地震学会秋季講演会
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  • [Presentation] 水中スピーカーを用いた反射法地震探査における振源の機械特性に関する検討2021

    • Author(s)
      高中一希・黒澤礼真・鶴哲郎
    • Organizer
      日本地震学会
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  • [Presentation] 東京湾沿岸水域における湧出ガスの起源推定と湧出量の調査2021

    • Author(s)
      布留川竜・松田渓登・鶴哲郎
    • Organizer
      日本堆積学会
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      2021 Annual Research Report
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    • Author(s)
      黒澤礼真・高中一希・須藤遼・甘糟和男・鶴哲郎
    • Organizer
      物理探査学会
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  • [Presentation] 青鷹丸による沿岸域にある海底火山の継続的物理・化学観測2021

    • Author(s)
      山中寿朗・岡村慶・川田佳史・後藤慎平
    • Organizer
      シンポジウム「練習船青鷹丸の教育と研究に果たしてきた役割」主催:東京海洋大学船舶・海洋オペレーションセンター
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      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] Geochemistry of iodine dissolved in pore water of marine surface sediment in Tokyo Bay2021

    • Author(s)
      Nagisa Suzuki, Satoko Owari
    • Organizer
      MALT (Micro Analysis Laboratory, Tandem accelerator, The University of Tokyo) Joint seminar
    • Related Report
      2021 Annual Research Report

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Published: 2021-04-28   Modified: 2025-01-30  

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