| 研究課題/領域番号 |
03640382
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| 研究種目 |
一般研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
気象・海洋・陸水学
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
北岡 豪一 京都大学, 理学部, 助教授 (30093230)
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| 研究分担者 |
西田 良平 鳥取大学, 教養部, 教授 (90027269)
小泉 尚嗣 京都大学, 防災研究所, 助手 (00215154)
吉岡 龍馬 京都大学, 防災研究所, 助手 (60027290)
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| 研究期間 (年度) |
1991 – 1992
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| 研究課題ステータス |
完了 (1992年度)
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| 配分額 *注記 |
2,100千円 (直接経費: 2,100千円)
1992年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
1991年度: 1,300千円 (直接経費: 1,300千円)
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| キーワード | 温泉 / 火山性温泉 / 非火山性温泉 / 水循環 / 割れ目系 / 湧出経路 / トリチウム / 熱輸送 / 滞留時間 |
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| 研究概要 |
温泉は、火山性、非火山性を問わず、深部まで発達した亀裂系を循環する天水によって地下の熱が地表近くに運び出される現象である。マグマから直接的な熱影響のない非火山性の地域においてかなり高温の温泉湧出が見られるが、それには、広域かつ深部にわたる割れ目系が存在し、上流部で水を深部に送り込み、下流の未端部で水を堰止めて上昇させる、深部循環系が形成されているためと考えられる。花崗岩地域に湧出する非火山性の温泉は、そういう規模の大きい割れ目系における水循環と熱輸送を研究する上に適した場を提供する。この問題は、火山性温泉の形成機構を明らかにする上にも基本となるものである。
非火山性の温泉地として、山陰地方の玉造、三朝、および城崎の各温泉地を選び、現地で湧出温度の分布や後背域の水文調査、ならびに、採取した温泉水の水素と酸素の安定同位体、トリチウム、および化学分析を行った。各温泉地では、下流側ほど高温、高塩分の傾向、および水の通過時間の長い傾向が見られた。これは、割れ目系を通過する水のうち深部を経由した水が末端部で温泉として流出する現象とみて矛盾しない結果である。また、地震データを整理して活断層の方向と規模、さらに、湧出温泉水の水温と電気伝導度の連続観測を行い、亀裂系が動的な状態にあることを確認した。以上の観測結果に基づき、深部割れ目系を天水が循環する過程について、岩層との熱伝達を考慮した解析的なモデルを作成し、割れ目系の規模、構造、および水理的条件と湧出温度との関係を検討した。その結果、山陰地方の各温泉湧出の実状にあう、割れ目系の特性(水の通過媒体としての、水平および深さ方向の規模と透水性)、大規模循環系の水理的条件(供給域と流出域の水頭差、水の通過時間)、岩石-水間の熱伝達係数などを推定するなど、温泉地形成における深部循環系の役割を定量化した。これを別府のような火山性の地熱温泉域に適用すると、さらに規模の大きい深部循環系が推定され、その役割の重要性が認識された。
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