2019 Fiscal Year Research-status Report
Development of a method to estimate residence time of geothermal fluid using multiple environmental tracers
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19K05348
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
柏谷 公希 京都大学, 工学研究科, 准教授 (40447074)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 地熱システム / 環境トレーサー / 滞留時間 / 安定同位体 / 放射性同位体 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
地熱資源を持続的かつ効率的に利用する上で，地熱流体の起源や循環状態に関する知見が有用となる。本研究では，安定・放射性同位体を含む多項目の環境トレーサーの分析結果と独立成分分析などの多変量解析手法を活用することで地熱流体を構成する起源や流動状態の異なる流体を検出し，それらの進化プロセスや混合状態を把握した上で，起源の異なる流体それぞれについて滞留時間を推定する手法を構築することを目的としている。
本年度は研究対象地域であるインドネシア，バンドン盆地周辺の地熱地域4箇所（Wayang Windu，Patuha，Tampomas，Tangkuban Perahu）の温泉，地熱生産井，湧水，河川などで物理化学パラメータを原位置測定するとともに分析用水試料を採取した。調査地点数はバンドン盆地の南側に位置するWayang Winduで5地点，Patuhaで8地点，盆地の北側に位置するTampomasで6地点，Tangkuban Perahuで5地点の計24地点である。採取した水試料を対象に主要イオン，微量元素，水素酸素安定同位体，炭素安定同位体に加え，水素，炭素，塩素の放射性同位体の分析を実施した。
水素酸素安定同位体の分析結果から，調査地域に分布する地熱流体は主に天水起源であるが，盆地北側に比べて南側で同位体比が軽い傾向が認められ，涵養標高の違いを反映していると考えられた。また，Patuhaでは分析結果から地熱流体の上昇域と流動方向が推定され，放射性炭素同位体に基づいて予察的に算出された滞留時間は，断層が地熱流体の流動を規制していることを示唆した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
2019年度はインドネシアの地熱地域において多くの地点で分析用水試料を採取し，安定・放射性同位体を含む多項目の分析を行った。本研究課題開始前に取得したデータと合わせ，地熱流体の起源や循環状態の解明に役立つ多くのデータが得られており，当初の目標を達成できたといえる。さらに，Patuhaなど一部の地熱地域では分析結果に基づいて滞留時間を推定しており，地熱流体の流動状態や地質構造との関係が明らかになりつつある。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は，2019年度の試料採取と分析で得られたデータに加え，これまで同地域で取得された水試料のデータを対象に独立成分分析などの多変量解析手法を適用することで，地熱流体を構成する起源や循環状態が異なる流体を検出する。その上で，起源の異なる流体の混合比や環境トレーサー濃度を求め，滞留時間を推定するとともに，これら流体の進化の過程を解釈する。以上を通して地熱流体の循環時間を精度良く推定する手法を構築し，本手法により研究対象地域に分布する地熱流体の滞留時間を明らかにする。
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