熱ルミネッセンス法による地熱探査に関する研究

热释光法地热勘探研究

• 批准号: 02650447
• 负责人: 中塚 勝人
• 金额: --
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
• 财政年份: 1990
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1990 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-02650447/
• 关键词: 熱ルミネッセンス; 地熱探査; 地質年代

本研究の目的は石英の熱ルミネッセンスを測定し,熱発光強度から地熱活動の時期とその規模を推定し,地熱探査への利用の可能性を明らかにすることであり,この立場から熱ルミネッセンスの研究は皆無である。有望な地熱地域として新エネルギ-総合開発機構により地熱開発のための調査が行われている秋田県小安地域を研究対象地区とした。石英結晶を放射線で照射すると,本来は占有が許されない準安定準位に電子が捕獲される。これを加熱すると電子は安定な準位に遷移し,過剰のエネルギ-を光として放出する。発光量は準安定準位の電子の数,すなわち被爆した放射線量に比例する。地中の鉱物はほぼ一定量の自然放射線の照射を受けるので,発光量は地質年代の測定に利用されている。しかし古い年代の地層でも地熱活動により一但加熱されると,それまで蓄積されて来た捕獲電子は放出され(ゼロセットされる)ので,地熱温度が励起電子の蓄積可能な温度に低下するまで蓄積は開始しない。よって地熱地域の鉱物の熱発光量と自然放射線量を測定すれば,測定地点がいつまで加熱されていたかを知ることができるであろう。冷却後の地質年代を測定するため,石英に人工照射を行い,照射線量と発光強度との関係を求め,さらに地中の年間放射線量を測定した。その結果以下のことが明らかになった。(1)本地域の石英は過去に地熱によりゼロセットされ,その後地温の低下とともに電子が蓄積された。(2)熱源から離れるほど地質年代が古くなっており,現在の地下の地温の低下とほぼ調和的である。(3)この傾向は地表付近にまで現れる。以上,熱ルミネッセンス法による冷却年代が地表付近の試料からも推定できるので,本方法は地熱開発の初期調査に有効な手段として利用できると期待される。

The purpose of this study is to determine the thermal activity of quartz, to estimate the intensity of thermal emission, the duration and scale of geothermal activity, and to clarify the possibility of geothermal exploration. The research and development of new geothermal areas is expected to take place in the Akita region. Quartz crystals are irradiated with radiation, but they are not allowed to occupy the electron capture level. The heat of the electron is stable and the electron migrates, and the light is emitted. The amount of radiation emitted is proportional to the number of electrons at the level of safety. Natural radiation is emitted from the earth, and the amount of radiation emitted is used for geological dating. In ancient times, geothermal activity in the formation may cause electrons to accumulate when heated and accumulated when trapped electrons are released. Geothermal temperature may cause electrons to accumulate when the temperature is lowered. The amount of natural radiation emitted from the heat of the earth's surface is measured at the location where it is heated. After cooling, the geological age of quartz is determined. The relationship between the amount of radiation and the intensity of radiation is determined. The annual amount of radiation in the earth is determined. The result is the following: (1)The quartz in this area has been used for a long time, and the temperature has been lowered for a long time. (2)The heat source is separated from the geological age, and the underground temperature is now low and harmonious. (3)This tendency is to be closer to the surface. As mentioned above, the method of thermal development has the advantages of effective means and utilization of the initial investigation of thermal development, and the cooling age of the sample close to the surface is estimated.