流電電位法のIP効果に関する基礎的研究

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線電極を用いた流電電位法は、地下の比抵抗構造を広域に調査するための優れたマッピング探査法であり、金属鉱床や地熱貯留層の探査等に利用されて成果を挙げている。しかし、これまでの流電電位法では地下の比抵抗情報だけが利用され、IP法などで利用されている誘電率の情報(IP効果)は、全く利用されていなかった。そこで、IP法のように比抵抗情報に加えて地下の誘電率を反映した充電率などの地下情報が得られれば、流電電位法の探査精度が向上するのみならず、地下の電気的な物性値の詳細な同定が可能となることが予想される。本研究では、流電電位法におけるIP効果をシミュレートし、流電電位法を用いたIP探査の可能性を検討するため、任意形状の線電極が取り扱える有限差分法による3次元IPモデリングプログラムを新たに開発した。その結果、任意の比抵抗構造を持つ3次元モデルの、線電極を用いた場合のIP効果を計算することが可能となった。この3次元IPシミュレータを用いて、充電率5%の低比抵抗異常体が存在する場合のモデル計算を行なった結果、比抵抗境界および線電極近傍でIP効果が無い場合の見掛比抵抗分布と大きく異なる分布となることを確かめた。さらに、見掛充電率の絶対値については、実際に与えたモデルの充電率(5%)の2倍以上となる最大10%以上の見掛充電率が現れることがわかった。このことから、周辺媒質との比抵抗コントラストが小さな比抵抗異常体であっても、十分なIP効果が存在すれば、実際より大きな見掛充電率が検出できる可能性があることがわかった。