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CSMT法電磁探査の導入による巨大地すべりの発生メカニズムの解明

研究課題

研究課題/領域番号 22K18867
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
審査区分 中区分25:社会システム工学、安全工学、防災工学およびその関連分野
研究機関新潟大学

研究代表者

渡部 直喜  新潟大学, 災害・復興科学研究所, 准教授 (60282977)

研究期間 (年度) 2022-06-30 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2023年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
2022年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
キーワード巨大地すべり / 高塩分濃度地下水 / CSMT法電磁探査 / 異常高圧貯留層 / 水文地質構造 / 異常間隙水圧
研究開始時の研究の概要

東北~北陸地方の日本海側には,移動体の体積が1億立方メートルを超える巨大地すべりが散在する。巨大地すべりは,油・ガス田と分布が重なり,石油・ガス付随水に類似する化石海水起源の高塩分濃度地下水(塩水)の出現で特徴づけられる。塩水は発生機構を解く鍵と考えられるので,それらの分布・流動経路を明らかにする必要がある。塩水の比抵抗値は極めて低いため,CSMT法電磁探査が有効である。よって,新潟県内の2箇所で探査を実施する計画である。同電磁探査を巨大地すべり研究に導入することで,地下深所の異常高圧貯留層より湧昇し,地すべり土塊に注入する塩水を可視化できる。これにより巨大地すべり研究の新機軸を提示する。

研究成果の概要

新潟県上越市の沖見地すべりは、幅約500 m、長さ約1500 m、面積約70 haの規模を有する。本地すべりの基岩は新第三紀中新世に堆積した泥質岩であり、冠頂部の観測井からは高濃度NaCl型地下水が確認されている。CSMT探査の結果、測点A2~A3およびB2~B3の地下30~330 m付近に連続した超低比抵抗領域(<2 Ω・m)を確認し、周辺部にも厚さ50 m程度で連続していた。その形状から、本地すべりの西側の地下100~300 mに存在する高濃度NaCl型地下水の貯留層(“塩水溜まり”)を検出できたと考える。この“塩水溜まり”から地すべりの底部に向かって湧昇する塩水プルームも識別できた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

新潟県の大規模~巨大地すべりでは、地球化学的に地下深部の化石海水起源とされる高濃度NaCl型地下水(以下、塩水)の存在が報告されている。これらは、石油探査で知られている地下深部の異常高圧貯留層に由来する。これまで定説のなかった大規模~巨大地すべりの発生機構および特有の水理・水文地質構造を解明するため、新潟県上越市の沖見地すべりを研究対象としてCSMT法電磁探査を行い、地下の塩水の貯留層を検出した。さらに、地すべりの底部に向かって湧昇する塩水プルームを確認した。異常高圧貯留層からの塩水の上昇は巨大地すべり発生の主因になり得るとする仮説を裏付ける証拠となった。

報告書

(3件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 研究成果

    (2件)

すべて 2023

すべて 学会発表 (2件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件)

  • [学会発表] 地すべりのせん断強度に影響を及ぼす間隙水の異常流体圧と塩分濃度2023

    • 著者名/発表者名
      渡部直喜・佐藤壽則・西山成哲・古谷元・王功輝・千木良雅弘
    • 学会等名
      令和4年度京都大学防災研究所研究発表講演会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] Key role of fossil seawater in Neogene sedimentary rocks for landslide occurrences in the northern part of central Japan2023

    • 著者名/発表者名
      Naoki Watanabe
    • 学会等名
      ボスニア・ヘルツェゴビナ地盤工学会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演

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公開日: 2022-07-05   更新日: 2025-01-30  

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