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[SSS30-10] 海洋潮汐に先行する間隙水圧変動の謎：室戸沖南海トラフ付加体先端部の孔内長期観測11+年の成果
キーワード：NankI Trough, ACORK, ODP
2001年来11年半にわたって、室戸沖南海トラフ付加体先端部付近のデコルマとその上部の水圧を、孔内で継続観測している。10インチケーシングの外側のannulus部分で、海底下100-900mの6か所の水圧をモニターしている。その中に潮汐応答も記録されている。応答の様子が深度によって異なることから、地層中の力学・水理特性を推定することが可能であるが、これまでの分析からannulus付近のcomplianceが（設計よりも）大きいために、記録される変動が地層中の潮汐変動から歪んでしまい、地層中の特性を正確に推定することが困難と指摘された。一方応答特性（振幅と位相）が11年間に徐々に変動していることが分かった。振幅比-位相差ダイアグラム上で808のほぼすべての圧力が同じカーブ上にのることを発見した。振幅比が0.3よりも大きい範囲では、振幅比が減少するとともに位相が徐々に遅れる（最大約45°）（A）が、振幅比が0.2よりも小さい範囲では、振幅比が一定のまま位相が徐々に先行する（最大40°）（B）。一方1173では概して変化が少なく、808のような顕著な傾向は見られなかった。我々は、808ACORKに記録された潮汐応答には、メカニズムの異なる2種類の変動AとBが含まれると仮定する。変動Aが卓越する状態においてはBが隠されていると考えれば説明できそうである。チャンネルによっては、変動Bの領域に入らないものもあるが、これは何等かの原因でAの振幅が大きいままであるためと考えれば説明できるだろう。Aのメカニズムとして、Annulus部分に徐々に孔が崩落してannulusを埋めることで、ACORKシステムに対する地層のコンプライアンス比が減少、または水理拡散率が減少し、地層中の圧力変動が減衰したため、と解釈できる。「スクリーンの回りがパックされていく状態」を想定する。一方Bのメカニズムは謎である。Wang and Davis (1996)の不均質多層構造モデルではこれほど大きな位相先行を生じることはできない。また固体潮汐の理論値は海洋潮汐と位相がほぼ反転しており、位相先行波形を構築できない。孔底が地層にオープンとなっている808孔に特有の現象であることから、孔底からケーシングを通じた流体移動による熱膨張が有望かもしれないが、単純な拡散過程では、見かけ上の位相先行＝実は大きな位相遅れ（330°）と振幅比0.1を説明することはできない。CSG内部の複雑な流れ場等により、他の現象との組み合わせで見かけ上の先行が起こっているのかもしれない。