海底下の流体循環経路解明に向けた反射法地震探査による海洋性地殻の構造と物性の推定

• 研究領域: 海底下の大河：地球規模の海洋地殻中の移流と生物地球化学作用
• 研究課題/領域番号: 21109502
• 研究種目: 新学術領域研究(研究領域提案型)
• 配分区分: 補助金
• 審査区分: 理工系
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 辻 健 京都大学, 工学研究科, 助教 (60455491)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2010
• 研究課題ステータス: 完了 (2010年度)
• 配分額: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円); 2010年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円); 2009年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
• キーワード: 反射法地震探査 / 海洋性地殻 / 流体経路 / 岩石物理モデル / 断層 / 海洋探査 / 海洋資源 / 流体モニタリング

研究概要

平成22年度に実施した研究内容は、(1)国際統合掘削計画(IODP)第327次航海で海洋性地殻内部の流体移動経路を推定、(2)ファンデフーカプレート東翼部(IODP掘削孔周辺)で取得された地震探査データから海洋性地殻の形状と断層の抽出、(3)南海トラフで広域にわたって存在する海洋性地殻内断層の推定、(4)無人潜水艇うらしまのサイドスキャンソナーから熱水プルームを推定、の4つである。それらの具体的な内容を以下に示す。
(1) 海洋性地殻内の浸透率の異方性やスケール依存性を調べるために、IODP第327次航海にCo-chief研究者として参加した。この航海では、ファン・デ・フーカ中央海嶺東翼部で海洋性地殻内の流体モニタリングを実施するため、掘削孔に流体モニタリング装置を設置し、トレーサー試験を実施した。また、掘削で得られたコア試料に対して浸透率を測定し、変質の度合いと浸透率の関係を議論する予定である。さらに検層データからは、フラクチャーの特徴を抽出することに成功した。
(2) IODP掘削サイト周辺で取得された反射法地震探査データを解析した。掘削で得られた浸透率に関する情報を、反射法地震探査データと比較し、流体の移動経路となっているフラクチャー等を反射断面図上で特定することを試みた。
(3) 南海トラフで取得された三次元反射法地震探査データや、広域に取得されている二次元反射法地震探査データを解析して、南海トラフに広範囲に分布する海洋性地殻内断層の形状を調べた。
(4) 無人潜水艇「うらしま」によって取得されたサイドスキャンソナーを使って、伊平屋北海丘の熱水プルームを可視化することに成功した。

研究成果

• [雑誌論文] Vp/Vs ratio and shear-wave splitting in the Nankai Trough seismogenic zone : Insights into effective stress, pore pressure and sediment consolidation (2011)
  • 著者名/発表者名: Takeshi Tsuji, Jack Dvorkin, Gary Mavko, Norimitsu Nakata, Toshifumi Matsuoka, Ayako Nakanishi, Shuichi Kodaira, Osamu Nishizawa
  • 雑誌名: Geophysics 巻: (印刷中)
  • NAID: 120003163710
  • 査読あり
• [雑誌論文] Acceleration of computation speed for elastic wave simulation using a Graphic Processing Unit (2011)
  • 著者名/発表者名: Norimitsu Nakata, Takeshi Tsuji, Toshifumi Matsuoka
  • 雑誌名: Exploration Geophysics 巻: 42 ページ: 98-104
  • NAID: 10029437533
  • 査読あり
• [雑誌論文] Seismic interferometry using multidimensional deconvolution and crosscorrelation for crosswell seismic reflection data without borehole sources (2011)
  • 著者名/発表者名: Shohei Minato, Toshifumi Matsuoka, Takeshi Tsuji, Deyan Draganov, Jurg Hunziker, Kees Wapenaar
  • 雑誌名: Geophysics 巻: 76
  • NAID: 120004996601
  • 査読あり
• [雑誌論文] Juan de Fuca Ridge-flank hydrogeology : the hydrogeologic architecture of basaltic oceanic crust : compartmentalization, anisotropy, microbiology, and crustal-scale properties on the eastern flank of Juan de Fuca Ridge, eastern Pacific Ocean (2011)
  • 著者名/発表者名: Andrew Fisher, Takeshi Tsuji, Katerina Petronotis, Expedition 327 Scientists
  • 雑誌名: IODP Preliminary Report 巻: 327
• [雑誌論文] Hydrothermal plumes imaged by high-resolution side-scan sonar on a cruising AUV, Urashima (2010)
  • 著者名/発表者名: Hidenori Kumagai, Satoshi Tsukioka, Hiroyuki Yamamoto, Takeshi Tsuji, Kiminori Shitashima, Miho Asada, Fujio Yamamoto, Masataka Kinoshita
  • 雑誌名: Geochemistry, Geophysics, Geosystems 巻: 11
  • 査読あり
• [雑誌論文] 自己組織化マップを用いた複合物理探査による堤防内土質性状の分類 (2010)
  • 著者名/発表者名: 宮川歩夢, 辻健, 松岡俊文, 山本剛
  • 雑誌名: 土木学会論文集C 巻: 66 ページ: 89-99
  • NAID: 130004468381
  • 査読あり
• [雑誌論文] Juan de Fuca Ridge-Flank Hydrogeology : the hydrogeologic architecture of basaltic oceanic crust : compartmentalization, anisotropy, microbiology, and crustal-scale properties on the eastern flank of Juan de Fuca Ridge, eastern Pacific Ocean (2010)
  • 著者名/発表者名: Fisher, A.T., T.Tsuji, K.Gamage
  • 雑誌名: IODP Scientific Prospectus, Washington, DC (Integrated Ocean Drilling Program Management International, Inc.). 327
• [雑誌論文] Mineral Classification from Quantitative X-ray Maps using Neural Network : Application to Volcanic Rocks (2010)
  • 著者名/発表者名: Tsuji, T., H.Yamaguchi, T.Ishii, T.Matsuoka
  • 雑誌名: Island Arc 19 ページ: 105-119
  • 査読あり
• [雑誌論文] 地震波海洋学における海水中の微細温度構造の推定 (2009)
  • 著者名/発表者名: 湊翔平, 辻健, 野口尚史, 白石和也, 松岡俊文, 深尾良夫, G.Moore
  • 雑誌名: 物理探査 62 ページ: 509-520
  • NAID: 10026346890
  • 査読あり
• [雑誌論文] Structural and seismic stratigraphic framework of the NanTro SEIZE Stage 1 transect (2009)
  • 著者名/発表者名: Moore, G., J-O.Park, N.L.Bangs, S.P.Gulick, H.J.Tobin, Y.Nakamura, S.Sato, T.Tsuji, T.Yoro, H.Tanaka, S.Uraki, Y.Kido, Y.Sanada, S.Kuramoto, A.Taira
  • 雑誌名: Proceeding of the Integrated Ocean Drilling Program, Washington, DC (Integrated Ocean Drilling Program Management International, Inc.). 314/315/316
• [学会発表] Trials at Sea : Successful implementation of a unique two-month professional development program (2010)
  • 著者名/発表者名: L.W.Peart, B.N.Orcutt, A.T.Fisher, T.Tsuji, K.E.Petronotis, IODP Expedition 327 Participants
  • 学会等名: AGU fall meeting
  • 発表場所: San Francisco, USA
  • 年月日: 2010-12-17
• [学会発表] Shear wave imaging with seismic interferometry of traffic noise (2010)
  • 著者名/発表者名: R.Snieder, N.Nakata, T.Tsuji, T.Matsuoka
  • 学会等名: AGU fall meeting
  • 発表場所: San Francisco, USA(招待講演)
  • 年月日: 2010-12-17
• [学会発表] IODP packer experiments in young Juan de Fuca Crust suggest lateral continuity of hydrological structure on ridge-parallel scale of ～1km, AGU fall meeting (2010)
  • 著者名/発表者名: K.Becker, A.Fisher, T.Tsuji, S.Mrozewski, D.Winslow, IODP Expedition 327 Scientists
  • 学会等名: AGU fall meeting
  • 発表場所: San Francisco, USA
  • 年月日: 2010-12-16
• [学会発表] S-wave velocity structure in the accretional prism beneath the Kumano Basin, Nankai Trough, Japan (2010)
  • 著者名/発表者名: R.Hino, N.L.Bangs, Y.Sanada, J.Park, R.von Huene, G.F.Moore, T.Tsuji, E.Araki, M.Kinoshita
  • 学会等名: AGU fall meeting
  • 発表場所: San Francisco, USA
  • 年月日: 2010-12-16
• [学会発表] Seismic anisotropy from walk-around VSP data in the Kumano basin south of Kii Peninsula (IODP Site C0009A) (2010)
  • 著者名/発表者名: T.Tsuji, R.Hino, Y.Sanada, J-O.Park, T.No, E.Araki, M.Kinoshita, N.Bangs, R.von Huene, G.Moore
  • 学会等名: AGU fall meeting
  • 発表場所: San Francisco, USA
  • 年月日: 2010-12-14
• [学会発表] Seismic interferometry for source-localized passive data in Nankai Trough area-Selection of receivers based on stationary sources- (2010)
  • 著者名/発表者名: S.Minato, T.Tsuji, T.Matsuoka, K.Obana
  • 学会等名: AGU fall meeting
  • 発表場所: San Francisco, USA
  • 年月日: 2010-12-13
• [学会発表] 海底観測および陸上観測で捉えた日本海溝のゆっくり地震 (2010)
  • 著者名/発表者名: 伊藤喜宏, 稲津大祐, 長田幸仁, 三浦哲, 内田直希, 大園真子, 木戸元之, 太田雄策, 三品正明, 日野亮太, 藤本博己, 辻健, 芦寿一郎
  • 学会等名: 日本測地学会第114回講演会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2010-11-09
• [学会発表] 鉛直地震探査(VSP)による熊野海盆の地震波速度異方性と応力場 (2010)
  • 著者名/発表者名: 日野亮太, 山本清彦, 辻健, 真田佳典, 朴進午, 野哲郎, 荒木英一郎, 木下正高, N.Bangs, R.von Huene, G.Moore
  • 学会等名: 日本地震学会
  • 発表場所: 広島
  • 年月日: 2010-10-27
• [学会発表] Deep intraoceanic faults in the Nankai Trough seismogenic zone : Insight into intraplate and interplate earthquakes (2010)
  • 著者名/発表者名: T.Tsuji
  • 学会等名: Whole Earth Seminar, University of California, SantaCruz
  • 発表場所: SantaCruz, USA(招待講演)
  • 年月日: 2010-10-26
• [学会発表] Vp/Vs and shear-wave splitting at the seismogenic plate subduction zone : Insight into effective-stress and pore pressure distribution (2010)
  • 著者名/発表者名: T.Tsuji, N.Nakata, T.Matsuoka, J.Dvorkin, A.Nakanishi, S.Kodaira
  • 学会等名: SEG annual meeting
  • 発表場所: Denver, USA
  • 年月日: 2010-10-20
• [学会発表] Treatments of higher modes in microtremor analysis (2010)
  • 著者名/発表者名: T.Ikeda, T.Matsuoka, T.Tsuji, K.Hayashi
  • 学会等名: SEG annual meeting
  • 発表場所: Denver, USA
  • 年月日: 2010-10-19
• [学会発表] 震源が偏在する自然地震記録からの干渉法による反射波抽出-停留震源に基づいた受振器選択- (2010)
  • 著者名/発表者名: 湊翔平, 松岡俊文, 辻健, 尾鼻浩一郎
  • 学会等名: 日本物理探査学会第123回学術講演会
  • 発表場所: 東北大学
  • 年月日: 2010-09-30
• [学会発表] Interferometric Synthetic Aperture Radar Data Inversion for Reservoir Monitoring (2010)
  • 著者名/発表者名: Y.Nur Khakim Mokhamad, 辻健, 松岡俊文
  • 学会等名: 日本物理探査学会第123回学術講演会
  • 発表場所: 東北大学
  • 年月日: 2010-09-30
• [学会発表] Improved imaging of marine MCS data across Median Tectonic Line (MTL) of southwest Japan by CRS-stack method (2010)
  • 著者名/発表者名: S.Minato, T.Tsuji, T.Matsuoka, Y.Ishikawa, N.Nishizaka, Y.Ohno, M.Ikeda
  • 学会等名: HAGI-SEG Bali 2010 International Geoscience Conference and Exhibition
  • 発表場所: Bali, Indonesia
  • 年月日: 2010-07-21
• [学会発表] Acceleration of the simulation of elastic wave propagation using GPU (2010)
  • 著者名/発表者名: N.Nakata, T.Tsuji, T.Matsuoka
  • 学会等名: HAGI-SEG Bali 2010 International Geoscience Conference and Exhibition
  • 発表場所: Bali, Indonesia
  • 年月日: 2010-07-21
• [学会発表] Interferometric Synthetic Aperture Radar (InSAR) Measurement and Its Inversion for Monitoring Steam Assisted Gravity Drainage (SAGD) Process (2010)
  • 著者名/発表者名: M.Yusup Nur Khakim, T.Tsuji, T.Matsuoka
  • 学会等名: HAGI-SEG Bali 2010 International Geoscience Conference and Exhibition
  • 発表場所: Bali, Indonesia
  • 年月日: 2010-07-21
• [学会発表] Application of Waveform Tomography for OBS data-Imaging of deep crustal faults in the Nankai Trough (2010)
  • 著者名/発表者名: 亀井理映, Pratt Gerhard, 辻健
  • 学会等名: 物理探査学会第122回(平成22年度春期)学術講演会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2010-06-01
• [学会発表] 均質化法に基づく表面波探査による複合地盤の巨視的振動特性の評価 (2010)
  • 著者名/発表者名: 池田達紀, 松岡俊文, 辻健, 林宏一
  • 学会等名: 物理探査学会第122回(平成22年度春期)学術講演会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2010-05-31
• [学会発表] 干渉SAR解析で検出された1997年鹿児島県北西地震の地表変動データを用いた断層形状と滑り量分布の推定 (2010)
  • 著者名/発表者名: 石塚師也, 辻健, 松岡俊文, 山田泰広
  • 学会等名: 地球惑星科学連合2010年度大会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2010-05-27
• [学会発表] 海底圧力・地震計を用いた日本海溝陸側斜面下のゆっくり地震の観測 (2010)
  • 著者名/発表者名: 伊藤喜宏, 長田幸仁, 木戸元之, 稲津大祐, 内田直希, 日野亮太, 藤本博己, 鈴木秀市, 対馬弘晃, 東龍介, 鈴木健介, 古賀祥子, 猪井志織, 辻健, 中山典子, 芦寿一郎
  • 学会等名: 地球惑星科学連合2010年度大会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2010-05-27
• [学会発表] Imaging of deep crustal faults in the Nankai Trough with densely spaced OBS data, using Waveform Tomography (2010)
  • 著者名/発表者名: 亀井理映, Gerhard Pratt, 辻健
  • 学会等名: 地球惑星科学連合2010年度大会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2010-05-25
• [学会発表] インド洋かいれい熱水フィールドでの地球物理調査-深海掘削提案に向けて (2010)
  • 著者名/発表者名: 熊谷英憲, 辻健, 中村謙太郎, 正木裕香, 森下知晃, 渋谷岳造, 木下正高, 清水賢, 町田秀介, 前川拓也, 高井研
  • 学会等名: 地球惑星科学連合2010年度大会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2010-05-25
• [学会発表] 付加体形成における応力分布の動的変化:数値シミュレーションによる考察 (2010)
  • 著者名/発表者名: 宮川歩夢, 辻健, 山田泰広, 松岡俊文
  • 学会等名: 地球惑星科学連合2010年度大会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2010-05-25
• [学会発表] 熊野沖南海付加プリズムの海底表層変形と冷湧水 (2010)
  • 著者名/発表者名: 芦寿一郎, 辻健, 池原研, 坂口有人, 川村喜一郎, 山野誠, 池田安隆, 森田澄人, 橋本善孝, 氏家恒太郎, 斎藤実篤
  • 学会等名: 地球惑星科学連合2010年度大会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2010-05-23
• [学会発表] Tectonic Significance of Intraoceanic Thrusts in the Nankai Trough (2009)
  • 著者名/発表者名: Tsuji, T., S.Kodaira, J.Park, J.Ashi, Y.Fukao, G.F.Moore, T.Matsuoka
  • 学会等名: American Geophysical Union fall meeting
  • 発表場所: San Francisco, USA
  • 年月日: 2009-12-15
• [学会発表] Seafloor expressions of fault activities in the Nankai accretionary prism off Kumano (2009)
  • 著者名/発表者名: Ashi, J., T.Tsuji, Y.Ikeda, S.Morita, Y.Hashimoto, A.Sakaguchi, K.Ujiie, S.Saito, S.Kuramoto
  • 学会等名: American Geophysical Union fall meeting
  • 発表場所: San Francisco, USA
  • 年月日: 2009-12-15
• [学会発表] Interferometric imaging by Cross Coherence (2009)
  • 著者名/発表者名: Nakata N., T.Matsuoka, T.Tsuji, R.Snieder
  • 学会等名: 79th Annual international Meeting, SEG
  • 発表場所: Las Vegas, USA
  • 年月日: 2009-10-29
• [学会発表] Application of seismic interferometry by multidimensional deconvolution to crosswell seismic reflection using singular-value decomposition (2009)
  • 著者名/発表者名: Minato, S., T.Matsuoka, T.Tsuji, D.Draganov, Jurg Hunziker, K.Wapenaar
  • 学会等名: 79th Annual international Meeting, SEG
  • 発表場所: Las Vegas, USA
  • 年月日: 2009-10-29
• [学会発表] Tectonic significance of intraoceanic faults in the Nankai Trough : Implications for inter- and intra-plate earthquakes (2009)
  • 著者名/発表者名: Tsuji, T., S.Kodaira, J-O.Park, J.Ashi, T.Matsuoka
  • 学会等名: Recent Advances in Exploration Geophysics 2009
  • 発表場所: 京都大学
  • 年月日: 2009-10-16
• [学会発表] Crosswell Seismic Reflection Survey without Borehole Sources using Seismic Interferometry (2009)
  • 著者名/発表者名: Minato, S., T.Matsuoka, T.Tsuji
  • 学会等名: The 15th Formation Evaluation Symposium of Japan
  • 発表場所: 京都大学
  • 年月日: 2009-10-01
• [学会発表] Application of microtremor analysis using SPAC method including higher modes (2009)
  • 著者名/発表者名: Ikeda, T., T.Matsuoka, T.Tsuji, K.Hayashi
  • 学会等名: EIT-JSCE Joint International Symposium 2009 -Geotechnical Infrastructure Asset Management-
  • 発表場所: バンコク
  • 年月日: 2009-09-08
• [学会発表] 熊野沖南海トラフで見つかった海洋性地殻内断層:2004年紀伊半島南東沖地震との関係 (2009)
  • 著者名/発表者名: 辻健
  • 学会等名: 材料学会岩石力学部門委員会
  • 発表場所: 京都大学
  • 年月日: 2009-07-23
• [学会発表] 高次モードを含む微動データに対するSPAC法の検討 (2009)
  • 著者名/発表者名: 池田達紀, 松岡俊文, 辻健
  • 学会等名: 物理探査学会第120回(平成20年春季)学術講演会講演会
  • 発表場所: 早稲田大学
  • 年月日: 2009-05-27
• [学会発表] 多次元デコンボリューションによる地震波干渉法を用いた坑井間地震記録の再現 (2009)
  • 著者名/発表者名: 湊翔平, 辻健, 松岡俊文
  • 学会等名: 物理探査学会第120回(平成20年春季)学術講演会講演会
  • 発表場所: 早稲田大学
  • 年月日: 2009-05-25
• [学会発表] 新潟中越地域の地質構造における物性異常層の影響 (2009)
  • 著者名/発表者名: 宮本広樹, 山田泰広, 松岡俊文, 辻健
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2009年大会
  • 発表場所: 幕張
  • 年月日: 2009-05-18
• [学会発表] 南部千島海溝における前弧斜面の変形構造と海洋プレート沈み込み (2009)
  • 著者名/発表者名: 三浦亮, 辻健, 雨宮晋一郎, 高波鐵夫, 中村恭之, 徳山英一
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2009年大会
  • 発表場所: 幕張
  • 年月日: 2009-05-18
• [備考]
  • URL: http://earth.kumst.kyoto-u.ac.jp/~tsuji/index.html
• [備考]
  • URL: http://earth.kumst.kyoto-u.ac.jp/~tsuji/index.html