火山及び活断層における時間領域電磁探査の3次元インバージョン法の開発

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 00F00278
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: 茂木 透 北海道大学, 大学院・理学研究科, 助教授
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): SINGH Nagendra Pratap 北海道大学, 大学院・理学研究科, 外国人特別研究員
• Keywords: 電磁気探査 / 地下構造探査

Research Abstract

本研究は,火山や活断層地域の地下構造を探査するための時間領域電磁探査法の3次元インバージョン法を開発するものである.本研究では、まず,どのようなインバージョンにするか,その"性能"を決めるために基礎的な検討を行った.
最初に電磁探査の送信源として用いる大きな半径をもつループソースによる電磁場の性質を検討した.そのため,大きなサイズのループソースによる電磁場の精度のよい計算法を開発し,地下を層構造と仮定したときにどのような電磁場ができるかを調べた.
さらにこの計算手法を利用して,大きなループソースにより発生する電磁場の鉛直磁場成分を観測する探査法について,その探査の可能深度のシミュレーションを行った.このような有限の大きさをもつ送信源を用いる探査では,ループソースの大きさやそれとの位置関係によって探査可能深度は変化する.いろいろなケースについてシミュレーションを行うことにより,探査の基本的な性能を調べることができた.
その後,層構造を仮定したインバージョンにそれまで開発した大きなサイズをもつループソースによる電磁場計算法を組み込む研究を行った.これは,アメリカで開発されたマルカート法による最小2乗インバージョン法の基礎的研究をしたあとで,それを改良して,ループソース問題に適用できるようにした.解が最適構造まで収束するような工夫もおこなった.
このような理論的研究と並行して,北海道北部地域や駒ケ岳等の活構造地域や火山地域において,野外観測を行い,実データに対する適用性の検討も行った.

Research Products

• [Publications] Singh, N.P., T.Mogi: "Effective skin depth of EM field due to a large circular loop and electric dipole source"Earth, Planet and Space. 55(in press). (2003)
• [Publications] Singh, N.Y., T.Mogi: "Inversion of Large Loop Transient Electromagnetic Data over Layered Earth Model"Journal of. Faculty of, Science, Hokkaido University. 12(in press). (2003)