| 研究課題/領域番号 |
20K05399
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分31020:地球資源工学およびエネルギー学関連
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
楠本 成寿 京都大学, 理学研究科, 教授 (50338761)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
2022年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2021年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2020年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
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| キーワード | 間隙率 / 重力異常 / 重力偏差 / 重力探査 / 資源探査 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では，重力偏差を含めた広い意味での重力探査により，間隙率分布を直接推定する手法とそれを効率よく実施するための最適フィルタの開発を目指す。間隙率は，地熱や石油・天然ガス，金属鉱床などの資源探査で重要な役割を担うパラメータである。本研究では，①密度と間隙率の関係を明らかにすることで，重力異常から間隙率分布を逆解析により推定する方法の考案と，②浅部密度構造に起因する重力異常を抽出する最適フィルタの設計についての研究を行う。間隙に入る物質の密度により，高重力異常か低重力異常が形成されるため，広範囲で間隙率分布の情報が必要とされる分野の発展に寄与できる。
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| 研究実績の概要 |
本研究では，重力探査により，間隙率分布を直接推定する手法とそれを効率よく実施するための最適フィルタの開発を目指している。
2020年度は，間隙率を介した岩盤の密度構造と重力異常（本研究ではブーゲー異常）の理論的関係を示した。また浅部密度構造に起因する重力異常を抽出する最適フィルタの設計手法の基礎として，重力異常のパワースペクトルから原因層の平均深度と周波数帯を自動で推定する手法を開発した。
2021年度は，昨年度の成果を弥陀ヶ原火山地獄谷(富山県)で観測された重力異常に適用した。その結果，火山性ガスや水に起因する低密度域は，周辺の母岩より0.06－0.35 程度大きな間隙率になることが示され，これらは現実的な範囲にあることが確認された。
2022年度は，間隙内に入る流体の気液比を考慮したモデルの構築を行い，重力異常として現れる密度構造と気液比の理論的関係を導いた。また，下方接続によるシグナル強化が，深部構造に起因する長波長重力異常に有用であるか否かについて考察を行った。この課題については，接続深度が大きくなるほど短波長ノイズが急増してしまうことから，シグナル強化に下方接続を単純に用いることは得策でないことが明らかにされた。
2023年度は前年度の二つ目の研究結果を受け，フィルタで分離された深部構造に起因する長波長重力異常のシグナル強化についての理論的研究を行った。大深度への重力異常値の引き直しに下方接続を単純に用いることができないことから，本研究では重力異常の基本的なところに立ち戻り，地球の全質量を用いない正規重力とその鉛直勾配を用いた重力補正法と，この補正によって得られる新しい重力異常を提案した。また，従来の重力異常と新しい重力異常の関係を明らかにした。
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