2019 Fiscal Year Annual Research Report
Can we understand strength and hydraulic permeability of a large fracture zone by using geophysical technique?
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18H03894
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| Research Institution | University of Hyogo |
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Principal Investigator |
後藤 忠徳 兵庫県立大学, 生命理学研究科, 教授 (90303685)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
柏谷 公希 京都大学, 工学研究科, 准教授 (40447074)
山口 覚 大阪市立大学, 大学院理学研究科, 教授 (70191228)
村上 英記 高知大学, 教育研究部自然科学系理工学部門, 教授 (10166259)
西尾 嘉朗 高知大学, 教育研究部総合科学系複合領域科学部門, 准教授 (70373462)
笠谷 貴史 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 海洋機能利用部門(海底資源センター), グループリーダー (90373456)
市原 寛 名古屋大学, 環境学研究科, 助教 (90553074)
田所 敬一 名古屋大学, 環境学研究科, 准教授 (70324390)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | フラクチャ / 比抵抗 / 活断層 / 南海トラフ / 透水性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
陸上や海底に数多分布するフラクチャーの透水性や力学的強度を知ることは、油ガス・ハイドレート・地熱エネルギー開発において必須である。本研究では、大規模なフラクチャーの特性を、数値シミュレーションと岩石物理学モデルを軸としつつ、地殻の非破壊探査（電気・電磁探査および地震探査）と地質学的・地球化学的調査を組み合わせる新たな技術を開発する。本年度は、テーマ1として、花崗岩地域の地下500mの坑道内において、幅約10mのフラクチャーの透水性や岩盤強度と比抵抗・地震波速度の関連性を議論した。まず、比抵抗情報と掘削情報からフラクチャネットーワーク分布を推定する手法を開発した。この手法の妥当性は前年度に検証されたが、岩盤モデル化については多くの道パラメータが存在する。そこで本年度は各種パラメータの仮定を変更した場合において、フラクチャ分布から推定される透水係数を予測幅について議論を行った。さらに岐阜県瑞浪市の花崗岩岩盤について、マイクロフラクチャとマクロフラクチャからなる岩盤モデルを新たに提案した。テーマ2（陸上活断層の調査：地表～深さ1km程度）およびテーマ3（海底活断層：海底面～深さ数km程度）については、調査地域の絞り込みや、調査船の使用準備を進めた。このうちテーマ2については、岐阜県阿寺断層で実際に地表電磁探査も実施できた。ここでは活断層浅部～深さ数kmを高解像度で可視化するために、AMT探査を地表の約10箇所で実施した。予察的な解析結果からは、活断層にそう破砕帯に対応すると思われる低比抵抗帯がはっきりと可視化できた。またテーマ3については、南海トラフ熊野灘を想定したFeasibility Studyを実施し、調査船の使用許可を得ることに成功した。次年度に実海域で調査が行われることとなったため、さらに詳細なFeasibility Studyを実施した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
概ね順調に推移しており、2020年度の海洋調査に向けてのFeasibility Studyを実施し、これに基づく調査航海申請を行ったところ、海洋研究開発機構から実施許可（調査船を約1週間専有した、研究航海の実施）を得ることに成功した。
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| Strategy for Future Research Activity |
次年度以降は、テーマ2＝陸上活断層の調査を追加実施する。調査地域は本年度と同じく、岐阜県阿寺断層を予定している。今年度の取得データに加えて、10箇所程度の地点で電磁場データを新たに取得し、AMT法を適用して地下数kmまでの比抵抗構造を明らかにするとともに、既取得の重力異常データの解析や、同じく既取得の地震探査や掘削の結果との対比を進める。またテーマ3＝海底活断層（海底面～深さ数km程度）については、実海域観測を行う予定である。人工電磁探査および自然電磁場探査の双方を、南海トラフ熊野灘において実施する。上記と並行して、テーマ1＝岩石実験などを通じたフラクチャと諸物性の関係性の理解を推し進める。また岩盤の変形・破壊の数値シミレーションについても実施していく。以上については、参加研究機関間の情報交換および協力体制の確認を今後も実施していく。
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