[S-VC35] 火山の熱水系

[SVC35-01] 秋田県木地山おける坑井内光ファイバーDASを用いた地熱探査総合解析

*笠原 順三^1,2、羽佐田 葉子^1,3、鈴木 勝⁴、高橋 智弘⁴、龍口 喜¹、藤瀬 吉博⁵ (1.エンジニアリング協会、2.静岡大学、3.大和探査技術、4.東北自然エネルギー社、5.WELMA)

キーワード：木地山地熱地域、DAS、地熱構造、地震波反射構造

新エネルギー・産業技術総合開発機構（NEDO）では、次世代地熱資源として期待される超臨界資源の研究開発を推進している。著者らはこれまで6カ所の地熱フィールドにおいて地熱坑井内に設置した光ファイバーを用いた地震波の測定(DAS: Distributed Acoustic Sensing)と温度の測定(DTS: Distributed Temperature Sensing)を行ってきた。2022年には南北の地熱坑井を用いて光ファイバーを用いたDTS, DAS法により温度測定と地震波速度、地震波反射イメジングを行い木地山地熱地帯の3次元Vp構造と地震波反射面分布を求めた（笠原他,2023）。しかし用いた地熱坑井が南北に向き、用いた震源も坑口の北側に偏っていたために東西方向の精度に疑問があった。そこで、2024年同じ秋田県木地山において東西方向の地熱坑井を用いDTS,DAS測定を行い2022年と2024年のデータを統合した解析を行った。震源は24か所となる。
まず東西坑井で温度プロファイルを測定した結果、深さ2058mで294。03˚Cであった。
DASと地上地震計の地震波記録からP波初動走時を用い走時解析により3次元地震波速度構造を求めた（図はその一部）。この速度構造を用い理論地震波形を計算しDAS地震記録並びに地上地震計記録と比較した。３次元速度構造から６本の既存坑井の地震波速度プロファイルを切りだし、東北自然エネルギー（株）が保有する坑井質と比較した。その結果両者は良い一致を示した。坑口の北に行くほど遅い堆積層が厚く深さ１㎞まで3。5km/sDASに記録から反射波を取り出し、3次元速度構造を用い反射点に戻すマイグレーション処理を行った。これにより深さ1500m付近の反射面が坑口の北東側に、深さ2-3kmの反射面が坑口の南西側の上の岱側にあることが分かった。
謝辞
本研究はNEDO「地熱発電導入拡大研究開発・超臨界地熱資源技術開発・光ファイバーDASによる超臨界地熱資源探査技術開発」(JPNP21001)として実施した。謝意を表する。また、本調査に地熱坑井の使用および木地山地熱フィールドでの調査にご協力いただいた東北自然エネルギー(株)に感謝を表する。調査にご協力をいただいた(株)WELMA，(株)地球科学総合研究所、阪神コンサルタンツ(株)に感謝する。