海底熱水鉱床に対する電磁探査手法の基礎研究

海底热液矿床电磁勘探方法基础研究

基本信息

批准号：
12J00372
负责人：
今村尚人
金额：
$ 1.79万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2012
资助国家：
日本
起止时间：
2012-04-01 至 2015-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-12J00372/
关键词：
電磁探査海底熱水鉱床逆解析 CSEM法 Full waveform inversion

项目摘要

本年度は，昨年度までに開発した人工電流源電磁探査法（CSEM法）の新しい３次元逆解析手法を，沖縄伊平屋北海域の海底熱水鉱床周辺で取得したデータに対して適用した。さらにここで得られた比抵抗構造を既存の観測データと比較し，その解釈を行った。昨年度は電場観測点２点，人工電流送信点４点で取得されたデータから海底面下の比抵抗構造を逆解析手法により推定したが，本年度はそのデータ数を増大させ，空間的により広い範囲の地下比抵抗構造の推定を行った。S/N比の向上を図るために，解析するデータに対して独立成分分析（ICA）に基づくデータ処理手法を適用した。その結果，海底面下は全体的に１～２(S/m)程度の電気伝導度を示しているものの，南部には６～７(S/m)程度の非常に電気伝導度の高い異常体が存在することが確認された。一方で，統合国際深海掘削計画（IODP）による観測点の南方でのコアサンプル調査から，コアサンプルの平均的な電気伝導度はおよそ０．５～１．５(S/m)程度であり，電気伝導度の高いコアサンプルでは４～５（S/m）程度であるという報告がある。これは本逆解析結果から得られた電気伝導度と同程度の値となっている。既存の研究結果では，海底面における熱水噴出や熱水噴出に起因する生物，コアサンプルによる海底面下の調査が行われてきた。しかしながら，これらは海底面における２次元的構造や，海底面下の１次元的構造となっている。本研究では，既存の結果では得られなかった海底面下の３次元的比抵抗構造を明らかにすることができた。これは，既存の研究結果では得られなかった成果であると考えている。また，ここで得られた３次元比抵抗構造を元に調査を行うことにより，新たな海底熱水鉱床や熱水噴出を発見できる可能性が見出された。

今年，我们将去年开发的人工电流源电磁测量（CSEM法）的新三维逆分析方法应用于冲绳伊平屋北部海域海底热液矿床周围采集的数据。此外，将此处获得的电阻率结构与现有的观测数据进行了比较并进行了解释。去年，我们根据两个电场观测点和四个人工电流传输点获取的数据，采用反分析方法估算了海底下方的电阻率结构，但今年我们将增加数据量并覆盖更广泛的空间区域。估算了地下电阻率结构。为了提高信噪比，我们对待分析数据应用了基于独立成分分析（ICA）的数据处理方法。结果，虽然海底以下的整体电导率约为1-2（S/m），但南部却存在电导率极高的异常体，约为6-7（S/m）。确认存在。另一方面，综合国际深海钻探计划（IODP）在观测点以南进行的岩心样本调查显示，岩心样本的平均电导率约为0.5至1.5（S/m）。高电导率的岩心样品约为4至5（S/m）。该值与从该反演分析结果获得的电导率相当。现有的研究成果已经利用岩心样本研究了海底热液喷发、热液喷发引起的生物以及海底下的情况。然而，这些是海底的二维结构或海底以下的一维结构。在这项研究中，我们能够阐明海底下方的三维电阻率结构，这是现有结果不可能实现的。我们认为，这是利用现有研究成果尚未实现的成果。此外，根据这里获得的三维电阻率结构进行勘察，发现有可能发现新的海底热液矿床和热液喷发。