比抵抗断面画像解析装置の開発とき裂岩石の電気的構造解明への応用に関する研究

• 研究課題/領域番号: 02650455
• 研究種目: 一般研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 資源開発工学
• 研究機関: 九州大学
• 研究代表者: 佐々木 裕 九州大学, 工学部, 助手 (10128027)
• 研究期間 (年度): 1990 – 1991
• 研究課題ステータス: 完了 (1991年度)
• 配分額: 1,400千円 (直接経費: 1,400千円); 1991年度: 400千円 (直接経費: 400千円); 1990年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
• キーワード: 電気比抵抗 / トモグラフィ / き裂岩石 / CT

研究概要

1.比抵抗断面画像解析装置を開発した。これは電流送信ユニット、電位差受信ユニット、電極切替装置、および測定槽で構成されている。測定槽の断面は一辺11cmの正方形である。この測定槽には白金電極が1cm間隔に配列されており、これらの接続された電極切替装置によって任意の電極配置を設定できる。
2.有限要素法と非線形最小二乗法に基づく画像構成ソフトウェアを開発し、種々の2次元モデルを例題とする数値実験により、画像再構成の精度について検討した。その結果によれば、塊状の比抵抗構造については再現精度は良好であったが、き裂のような脈状の低比抵抗異常体に対しては幅が実際より大きく解析されることがわかった。
3.模凝サンプルおよび岩石サンプルを用いた実験を行った。模凝サンプルは、測定槽を寒天で満たした中に、き裂を模した銅板を入れたものである。岩石サンプルは10cm×10cmの正方形に整形した砂岩に人工的にき裂を作り、これを水道水で満たした測定槽に設置した。いづれの場合もき裂は脈状の低比抵抗体として促えることができた。しかし、その幅は実際より大きく解析されることがわかった。この原因として測定条件および解析条件に起因する部分と電位測定の本質に関係する部分が考えられるので、今後は測定条件(特に電極配置、電極間隔)と解析条件(ブロックの大きさ、平滑化制約条件)の最適仕様について検討するとともに、電位測定によって達成しうる分解能の限界を明らかにしていきたい。