地球観測実習草津白根山における比抵抗構造探査新谷陽一郎森真希子指導教員小河勉飯高隆目的地球観測の一手法の電磁気観測を通じて、観測の原理と手法の理解、観測で得られたデータの解析と考察という観測研究の過程を体験すること。今回はウェンナー法による電気探査を行う比抵抗についてＶ：試料の両端の電位差ＩＩ：電流Ｖ S ：試料の断面積 ℓ ：試料の長さ ℓ オームの法則 V  RI 測定値Ｓ  R S or S R  × ２πａ比抵抗＝見かけ比抵抗測定装置 I V C1 ａ P1 どうやって使うのー？？ P2 ａわからないよー！ C2 ａ測定原理測定装置 I I V C1 C1-C2間に電流を流す C1 P1 P1 V P2 C2 P2 C2 間隔が狭い →浅部の電圧解析！ C1-C2間に電流を流す間隔が広い →深部の電圧見かけ比抵抗見かけ比抵抗/上の層の比抵抗地下構造が均質の場合上下2層構造の場合上の層単調増加：下の層が比抵抗が大きい見かけ比抵抗は一定単調減少：上の層が比抵抗が大きい電極間隔/上の層の厚さ測定場所標高1970-1990m 結果見かけ比抵抗[Ωm] Ｂ B 1978m A 1987ｍ電極間距離[m] 見かけ比抵抗[Ωm] Ａ電極間距離[m] 1次元inversion 標準曲線上の層は厚さ2.3m 比抵抗3600Wm それより下は見かけ比抵抗が 1800Wm とわかる。第２層以降も繰り返す。 inversion結果 • 比抵抗としては 4 層構造に見える。 B [m] 0.0 1.65 Ａ A Ｂ８m 高 3450[Ωm] 高 3650[Ωm] 低 2760 [Ωm] 低 1825 [Ωm] 0.0 2.1 5.8 8.80 高 29000 [Ωm] 14.7 低 4710 [Ωm] 高 5500[Ωm] 22.0 低 1200 [Ωm] 32.3 ｍ乾燥岩石および間隙水の比抵抗 Ahreniusの関係式  E    0 exp   kT  温度が上昇すると比抵抗が低くなるほぼ絶縁！測定は間隙水が関係してくる６桁違う！含水岩石全体の比抵抗（Waff,1974) 含水岩石全体の比抵抗の式モデルが２通り考えられる  3  xw  r  xw  w   w 2 xw  r  3  2 xw  w  1  xw  r  2  xw  w   r 1  2 xw r  21  xw  w 含水岩石比抵抗ρ [Ωｍ]   r  3  xw  r  xw  w   w 2 xw  r  3  2 xw  w 空隙率 xw 1  xw r  2  xw  w 1  2 xw r  21  xw  w 水を含む岩の比抵抗沢で水を採取電気伝導度を測定 190[μS/m] 沢の水の比抵抗 5.2×10[Ωm] 岩の空隙率と比抵抗 5.2×10[Ωm] 1012 [Ωm] 比抵抗 2000～30000 含水岩石の比抵抗[Ωm] • 沢の水の比抵抗 • 乾燥岩石の比抵抗 log    log xw  2 10000 1000 空隙率Xw（岩石全体を１） 0.02 0.2 xw  100  地下構造 [m] 0.0 1.65 Ａ 2.9 [%] Ｂ 0.0 2.7 [%] 3.7 [%] 5.5 [%] 0.3 [%] 1.1 [%] 8.80 14.7 2.1 [%] 比抵抗構造としては３層 2.1 5.8 22.0 8.3 [%] 地下構造としては 2層と考えられる！まとめ • 比抵抗構造探査を行い、その原理と手法を体得した。 • 得られたデータから比抵抗構造を求めた。 • 比抵抗の値から含水率を推定し、地下構造を推測した。ありがとうございました