電磁探査(CSAMT法)適用調査

温泉開発、水源開発、地熱開発、断層調査、火山調査 等

概要

地盤での電磁波の伝播を観測して、地下深部の比抵抗構造を探査する手法です。

Controlled Source Audio-frequency Magneto Telluric (可聴周波数帯人工信号源による地磁気地電流)法の略称で、CSMT法と呼称される場合もあります。

調査地区から数Km以上離れた場所に、送信源として両端を地盤に接地したバイポールアンテナ*を設置、地盤に交流電流を流して電磁場を発生させます。

調査対象の測点では、送信源から伝播した磁場と、誘導された電場の測定を行います。 地下の比抵抗値は、それらの強度比(インピーダンス)から求める事ができます。

また、送信源の信号周波数を複数段切り替える事により、地下深部までの比抵抗値が深度別の値として得られます。

データ解析では、有限要素法を用いた2次元解析を行い、地下1km付近までの比抵抗構造を映像化します。



*電極間隔の長いダイポールをバイポールと呼びます。(物理探査用語辞典)

調査事例

2次元解析による比抵抗断面図

*城森 明ほか(2010):

GPS時刻同期による高密度スペクトル分解能を実現した深部電磁探査装置の開発

応用地質 Vol.51 No.2, pp.62-72

温泉地として知られる和歌山県白浜町で行った調査の内、町の中心部を南北方向に切る形で設定した測線の比抵抗断面図です。 図中の"M(番号)"は測点の位置を示します。

南端では標高-100~-200mの間、そして北端では標高0~-300mの間に泥岩および温泉水と考えられる低比抵抗層の分布が認められます。

この低比抵抗層は、測点M26、M27付近で分布深度が変化、層厚もより南側で薄くなっている傾向が見られますが、これは湯崎断層*による変位と関連があると考えられます。



測定方法

測定模式図

送信源の設置場所は、調査地区の全てがカバー可能で、安全かつ様々な条件に合う場所を予め選定します(主に林道、河川敷などを利用)。 通常、全測点を同一の送信源にて測定するので送信源の設置作業は最初に行うのみです。

送信源設置作業では、電流を地盤に流す為の電極棒の設置(送信源両端)、それらを送信機(トランスミッタ)に接続する為の単芯ケーブルの敷設を行います。

受信側では、各測点ごとに一対の電場センサ(地面に接地する電極)とインダクションコイル型磁場センサ1本を設置して、送信源から放射された電場と磁場を測定、解析に用いるデータを取得していきます。

トランスミッタおよび測定器には、自社開発したGeo-SEMシステムを使用しています。

測定時間 1時間/1~2測点
※測点間隔が100m以内の場合、最大2測点まで同時に測定できます。
作業人数 送信局: 1~2名
受信局: 2~3名
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