2023 Fiscal Year Research-status Report
メタン・二酸化炭素凝集同位体温度指標を応用した新しい地化学地熱探査手法の開発
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23K17705
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| Research Institution | Kobe University |
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Principal Investigator |
井尻 暁 神戸大学, 海事科学研究科, 准教授 (70374212)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
石橋 純一郎 神戸大学, 海洋底探査センター, 教授 (20212920)
坂井 三郎 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 海洋機能利用部門(生物地球化学センター), 主任研究員 (90359175)
松井 洋平 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 地球環境部門(海洋生物環境影響研究センター), 准研究副主任 (90756199)
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| Project Period (FY) |
2023-06-30 – 2025-03-31
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| Keywords | 噴気ガス / 炭化水素ガス / 炭素同位体比 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では八丁原地熱発電所の地熱井および発電所周囲の噴気ガスを採取・分析することで八丁原地熱地帯の地熱ガスの起源・挙動を推定することを目的とする。
八丁原地熱発電所およびその周辺の噴気ガスを採取し、噴気ガス中の二酸化炭素の炭素安定同位体比（δ13C-CO2）と濃度，炭化水素ガス（メタン，エタン, プロパン）の炭素安定同位体比（δ13C-CH4, -C2H6, -C3H8）と濃度を測定した。
八丁原地熱井のメタンの炭素同位体比（δ13C-CH4）は-29 ~ -26‰ (平均 -28‰，n=4)，メタン/エタン濃度比（C1/C2）は56 ~ 479 (平均 235，n=4)であった。周辺の試料のδ13C-CH4は-30 ~ -23‰ (平均 -25‰，n=20)、C1/C2は53 ~ 1256 (平均 374，n=20)であった。これらの試料は一般的な熱分解起源に対してδ13C-CH4、C1/C2が大きい値をとった。このようにδ13C-CH4、C1/C2が一般的な熱分解起源メタンに比べて大きいメタンの起源として、1）熟成の進んだ有機物の熱分解により生成した熱分解起源メタンと、2）熱分解起源メタンと非生物起源メタンの混合の二つの可能性が考えられる。
上記の2つの可能性についてδ13C-CH4, -C2H6, -C3H8を用いて考察した。各炭化水素ガスの炭素同位体比の平均値を比較すると、各炭化水素ガスの炭素同位体比の平均はδ13C-CH4= -26‰（n=34），δ13C-C2H6 = -23‰（n=22），δ13C-C3H8 = -21‰（n=5）となり、炭素数が小さいほどδ13Cの平均値が小さくなっていた。これは熱分解起源炭化水素ガスの特徴であり。八丁原地熱井およびその周辺の試料は非生物起源ではなく、熱分解起源である可能性が高い。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
メタンの生成温度の指標となるメタン凝集同位体を測定する予定であったが、噴気ガス中のメタン濃度が低く必要な量を採取することができなかった。二酸化炭素の凝集同位体比を測定する予定であったが、分析に用いるレーザーが故障したために測定できなかった。
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| Strategy for Future Research Activity |
2023年度に分析を行った噴気ガスの中で最もメタン濃度が高かった地点にて、大型のテドラーバッグなどを用いて、噴気ガスの大量採集を行い、メタン凝集同位体測定に必要な量のガス試料の採取を試みる。
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| Causes of Carryover |
メタンと二酸化炭素の凝集同位体比が測定できなかったため、これらの分析に必要な消耗品や旅費が発生しなかったため、次年度使用額が生じた。次年度に、噴気ガスの大量採取のための採取用具の購入と旅費、およびメタン・二酸化炭素の凝集同位体分析に必要な消耗品の購入に使用する。
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