2017 Fiscal Year Annual Research Report
Development of comprehensive exploration technique for subseafloor resources
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17J08764
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
石須 慶一 京都大学, 工学研究科, 特別研究員(DC1)
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| Project Period (FY) |
2017-04-26 – 2020-03-31
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| Keywords | 海底電気探査 / CSEM法 / 比抵抗 / 逆解析 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
海底下の3次元構造を推定するソフトウェアの開発を行っている。本研究において用いている方法は，CSEM（Controlled Source ElectroMagnetics）法と呼ばれ，人工電流源と受信機からの情報により地下構造を推定する方法である。この方法は，Maxwell方程式に基づく海洋電磁探査法の一種である。CSEM法は，海底下の比抵抗（電気の流れにくさ）の情報を得ることができ，石油探査・金属鉱床探査に応用されている。本研究の対象である海底熱水鉱床は，海底下の堆積物に比べて，低比抵抗を示すため，CSEM法が有効である。CSEM法は，これまで観測方法や調査方法が確立されてきたが，観測されたデータを解析する3次元ソフトウェアは発展途上である。例えば,現在，CSEM法の3次元解析ソフトウェアを所有する企業や研究グループは世界でも数えられるほどである。これは，本手法の3次元地下構造ソフトウェアは莫大な計算量を必要とするからである。しかしながら，地下構造は3次元であり，1次元や2次元解析では正しく地下構造を推定することは難しいため，莫大な計算量にもかかわらず，3次元解析を行う必要がある。
現在，私はこの3次元CSEM法を用いた地下構造解析ソフトウェアの開発を行っている。地下構造の解析には，逆解析を用いる。逆解析とは，観測されたデータから地下構造を解析する方法である。反対に，地下構造から観測データを計算する方法は順解析と呼ぶ。逆解析は順解析を応用するため，効率の良い順解析の作成は重要である。本研究の第一年度では，このソフトウェアの順解析の作成に成功した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本年度は，主にCSEM法の順解析手法の開発を行った。開発したコードのレスポンスを既存研究のレスポンスと比較し，本コードの妥当性の確認を行った。また，それと同時に海底電気探査法の2次元逆解析を開発し，沖縄沖の熱水活動域で得られたデータに適用した。その結果，確認されている熱水噴出孔と対応した位置に低比抵抗を推定した。この事により，本海底電気探査逆解析が海底下比抵抗構造推定に有効であることを確認した。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後の研究の推進方策としては，CSEM法順解析を拡張させ，逆解析ソフトウェアを完成させる予定である。また，本ソフトウェアを沖縄トラフで得られたデータに適用し，海底熱水鉱床周辺での3次元比抵抗構造を推定する予定である。これまで海底熱水鉱床周辺での3次元比抵抗構造は得られておらず，この比抵抗構造は，海底熱水鉱床の定量的な評価のための一つの指標となると期待される。
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