| 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 / ブーゲー異常 / 地下浅部 / 密度構造 / 間隙比 / スペクトル解析 / フィルタ / 平均境界面深度 / 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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| 研究成果の概要 |
本研究では，重力探査により，間隙率分布を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行った。間隙率を介した岩盤の密度構造と重力異常の理論的関係を示し，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。また浅部密度構造に起因する重力異常を客観的に抽出する最適フィルタの設計手法として，自由度調整済決定係数を指標として，重力異常のパワースペクトルから原因層の平均境界深度と周波数帯を自動で推定する手法を開発した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
地熱や石油・天然ガス等の資源の開発では，間隙率分布を知ることが重要である。間隙に水やガスなど低密度物質が充填された場合，間隙率の高い岩体は間隙率の低い岩体よりも低密度になる。金属鉱床のように高密度物質が充填された場合，高間隙率岩体は周囲より高密度になる。密度分布の抽出には，重力偏差を含めた広い意味での重力探査が有用であるが，重力異常を間隙率に変換して評価する手法は見当たらず，またそのためのフィルタ設計も多くない。重力異常や重力偏差データを間隙率に変換・考察する手法開発と最適フィルタ設計を行った本研究は，資源開発や地球科学・工学に一石を投じ，それらの発展に寄与できたのではないかと考えている。
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