[S-VC35] 火山の熱水系

[SVC35-P03] マグマ熱水系における非等温多相流・シリカ反応輸送を考慮可能な数値シミュレータの開発

*渡邉 教弘¹、松永 康生¹、岡本 敦²、土屋 範芳²、宇野 正起²、赤塚 貴史³、梶原 竜哉³、最首 花恵¹、石橋 琢也¹、山谷 祐介¹、浅沼 宏¹ (1.産業技術総合研究所、2.東北大学大学院環境科学研究科環境科学専攻、3.地熱エンジニアリング株式会社)

火山地域・地熱地域の地下深さ3～5km程度にその存在が推定される超臨界地熱貯留層は、次世代の地熱資源として注目されている。既往研究では、それら超臨界地熱貯留層は超高温高圧（水の臨界点相当またはそれ以上）の流体がシリカシール層の下に貯留したものである可能性が考えられている。しかしながら、これまで掘削を通じてシリカシール層を直接確認した例はなく、シリカシール層の形成メカニズムや形成条件等についても未解明な点が多い。シリカシール層に対する理解の深化は、今後、超臨界地熱資源の開発有望地を探す上で解明すべき重要な課題のひとつとなっている。本研究ではシリカシール層がマグマ熱水系の活動に伴って形成された可能性を検討するため、マグマ熱水系における熱・流体・シリカ反応輸送を考慮可能な数値シミュレータを試作した。温度は約800℃、圧力は500MPaまで対応している。シミュレータはマグマ水を塩水（H₂O-NaCl流体）としてモデル化し、流体の状態として単相、気液二相、気液固三相状態等を考慮可能である。反応輸送は現状、石英－塩水反応のみを考慮している。発表では、本シミュレータをもとに、マグマ水上昇中の流体状態変化、シリカ析出挙動、および地下の温度圧力条件の影響などについて議論する。