人工電流源海底電磁探査法による海底下メタンハイドレートの探査と資源量推定

2004 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 16360449
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: 渡辺 俊樹 名古屋大学, 環境学研究科, 助教授 (50210935)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 島 伸和 神戸大学, 内海域環境教育研究センター, 助教授 (30270862) ; 三ヶ田 均 京都大学, 大学院・工学研究科, 講師 (10239197) ; 真田 佳典 京都大学, 大学院・工学研究科, 助手 (70362449) ; 後藤 忠徳 海洋研究開発機構, 深海研究部, 研究員 (90303685)
• Keywords: 海底電磁探査 / 海底電気探査 / メタンハイドレート / 曳航型電気探査装置 / Magnetmetric法 / Magnetotelluric法 / OBEM

Research Abstract

本年度の研究成果は以下の通り。
(1)海底下浅部電気伝導度構造調査のための曳航型電気探査システムの開発
海底下浅部電気伝導度構造、特にメタンハイドレート層上面の高精度決定のための深海曳航型海底電気探査システムの製作に着手した。海底面に近い深海で電流電極および電位電極を曳航し、海底下浅部における電気伝導度構造の応答を計測するものである。本システムは海洋研究開発機構において設計され、報告書作成時点で製作中である。同時に、電場応答のモデリング・コードを使用し、メタンハイドレート層の深度や層厚、濃集度といった重要なパラメータに対する感度解析を実施し、最適な観測系の配置について検討した。その結果、濃集度の高い箇所において本探査システムでその応答を十分に検知可能であることが示された。
(2)人工電流源を用いた海底電磁探査法の観測装置の高精度化
人工電流源装置(神戸大学所有)の調整と機能強化を行った。また、海底電磁気観測装置(OBEM)の改良を行った。海洋研究開発機構では新たに海底地震計の筐体および切離・浮上システムを使用する小型のOBEMを開発した。神戸大学は、これまで計測精度を確保することが困難であった鉛直電場を計測できるように装置に改良を施した。試験の結果、十分な精度で水平および鉛直の電場を計測することができることが明らかとなった。
(3)海底電磁場のモデリングおよびインバージョン・コードのソフトウェア開発
人工電流源を用いたMagnetometric法の3次元モデリング・コードは、電場計算プログラムが完成し、磁場計算プログラムは開発中である。また、OBEMで観測された電場および磁場データから電気伝導度分布を求める2次元インバージョン・コードを改良し、構造境界や地層境界などの明瞭な電気伝導度分布の不連続を導入できるようになった。これにより、分解能が低いとされてきた電磁気探査によるイメージングの分解能が向上した。