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火山爆発場における比抵抗の高時間分解能変動観測

火山爆发场电阻率波动的高时间分辨率观测

基本信息

批准号：
17031006
负责人：
小川康雄
金额：
$ 2.37万
依托单位：
Tokyo Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
2005
资助国家：
日本
起止时间：
2005 至 2006
项目状态：
已结题

项目摘要

間歇泉は、火山噴火の類似として、その噴出の繰り返し間隔が短いこと、アクセスが容易であることから、火山爆発場の類似として、重要な研究対象である。本研究の目的は、比抵抗と自然電位の観測をすることによって、噴気に伴う地下水や水蒸気の流動を推定することである。研究対象は宮城県鬼首間歇泉である。噴出孔の周辺に5箇所の流電極を設置し、順次200-300mA周期4秒の交代直流(50%dutyサイクル)を注入し、23個の電位極で電位変動を24ビットのロガーで観測し、時間分解能2秒で比抵抗トモグラフィーをおこなった。噴出孔の金属ケーシングに電流を流した場合には、間歇泉噴出の15秒前から最大5%の見掛比抵抗の増加が観測された。一方、噴出孔から5m程度はなれた周辺で電流を流した場合には、逆に見掛比抵抗が増加する傾向が顕著で、その空間パターンは噴出孔をはさんで電流極の反対側に変動のピークをもつ。これらの挙動は、有限要素法による3次元モデル計算によって定性的に説明できることがわかった。すなわち、噴出孔直下にある空洞が、噴出15秒前から熱水と蒸気の混合したもので満たされることによって、説明できる。また、自然電位変動からは、流体の移動が推定される。最も顕著な自然電位変動は、噴出中ではなく、噴出後にあることがわかった。これは多孔質中を流れて供給された水が、亀裂系のリザーバーに入ることで流動電位を発生できなくなり、その境界に電荷が取り残されることによる。噴出直前には、地表付近の亀裂系に流体が上昇するために、噴気孔の側方を中心とした弱い電位異常の分布があることもわかった。

Geysers are similar to volcanic eruptions, and the interval between eruptions is short, easy, and similar to volcanic eruptions. Important research objects. The purpose of this study is to estimate the flow of groundwater and water vapor associated with specific resistance and natural potential measurement. The research object is Miyagi Geyser. 5 current electrodes around the ejection hole are set up in sequence of 200-300mA, 4 seconds of alternating DC (50%duty) injection, 23 potential electrodes, potential variation, 24 seconds of measurement, time resolution, 2 seconds of specific resistance. The maximum resistance of the metal discharge from the orifice to the current flow is 5% and the increase in the resistance of the geyser is measured 15 seconds before the discharge. In one direction, the ejection hole is 5m long, and the current flows in the opposite direction. In the opposite direction, the resistance tends to increase. In the opposite direction, the current flows in the opposite direction. The finite element method is used to calculate the three-dimensional finite element method, which is used to calculate the qualitative finite element method. Hot water and steam mixing 15 seconds before ejection The natural potential changes and the fluid movement is presumed. The most natural potential is to move, to spray, to spray, to spray. The flow potential of the porous material is generated by the supply of water, the breakdown of the system, and the residual charge of the porous material. The fluid in the crack system near the surface of the jet rises and the distribution of the weak potential in the lateral direction of the jet hole is abnormal.