[助成事業における探査事例］
八甲田北西地域での反射法弾性波探査の適用

2015.07.10

㈱大林組
安藤賢一

調査の背景＜経緯＞•H25年7月：八甲田地域地熱発電研究会発足（弘前大学、青森県、青森市、弘前市、大林組、川崎重工、東日本旅客鉄道）：【一年目】 H25年度JOGMEC助成調査（地質・重力）•H25年11月～： 【二年目】 H26年度JOGMEC助成調査（地質・重力・電磁・弾性波・モニタリング・環境事前）•H26年8月～•H27年5月～ ： 【三年目】 H27年度JOGMEC助成調査（坑井掘削・モニタリング・環境事前）＜調査位置＞

津軽半島

陸奥湾

下
北半島

青森

日本海

太平洋
八甲田山

弘前
八戸

十和田湖

八甲田北西地域

調査地域の熱構造図

調査のターゲット

八甲田リゾートホテル様

H27坑井掘削調査位置＜ターゲット＞
矢別断層（東西性横ずれ断層と想定）

城ヶ倉温泉様酸ヶ湯温泉様

八甲田ホテル様

八甲田北西地域

ターゲットの断層露頭（地表踏査）

地質断面線の位置

地質断面

調査測線図とフィールドテスト記録
フィールドテスト（発振記録）

テスト発振位置(矢別断層の北西700m)【データ取得のポイント 】
１．稠密発振・受振 (10m間隔） ⇒ 平均重合数150を達成
２．バイブレータ車通行不可区間にミニインパクタを導入 ⇒ データの欠落を回避
３．受振器の埋設 ⇒ 風雨等の影響の少なデータの取得（ノイズ低減）
４．独立型受振システムを用いた全受振点での連続観測 ⇒ 作業能向上＆Line-1とLine-2の中間線に沿った反射点分布（Line-3)主なデータ取得仕様［ 受振 ］
受振システム
受振点数
受振点間隔
ｻﾝﾌﾟﾘﾝｸﾞ間隔［ 主振源 ］
中型バイブレータ
発振点間隔
スウィープ周波数
スウィープ長スウィープ回数： 独立型受振システム(GSR)による連続観測： 300点×測線2本 (固定展開)： 10m： 2ﾐﾘ秒
中型バイブレータ： 2台： 10m(標準)： 8-50Hz： 20秒： 10回(標準) /発振点

［ 補助振源］ミニインパクタ
発振点間隔
スタック回数： 1台： 10m(標準)： 30回(標準)/発振点[ 受振器 ]
受振器
固有周波数

： ジオホン（GS-One）： 10Hz車両諸元
全長 ： 6.10 m
全幅 ： 1.83 m
全高 ： 2.59 m
総重量： 8,100 kg

ミニインパクタ
車両諸元
全長 ： 2.49 m
全幅 ： 1.40 m
全高 ： 2.25 m
総重量： 2,400 kg

調査風景（現場調査期間 平成26年8月15日～8月27日 13日間）

展開作業

受振器埋設穴堀

ラインチェック

バイブレータと受振点バイブレータ(舗装道路)

バイブレータ発振(山道)ミニインパクタ発振

観測車内

測量作業

LINE-1の深度断面図

泥岩
デイサイト質砕屑岩
デイサイト
安山岩質溶岩粗粒玄武岩

逸水箇所

Line-2の深度断面図

泥岩
デイサイト質砕屑岩デイサイト
安山岩質溶岩粗粒玄武岩

逸水箇所

Line3(Line1とLine2の中間）の深度断面図（参考図面）

注） 短いオフセット距離(発振点-受振点間の水平距離）のデータがないので浅層部分が欠落し、全体的に解像度が低下。

反射断面と計画孔跡

八甲田北西地域 反射法地震探査適用結果まとめ•

矢別断層の存在が推定されている位置においては、東北東－西南西方向の断裂群（ﾌﾗｸﾁｬｰｿﾞｰﾝ）が発達する可能性が高い。これらの断裂群は、南北方向に軸をもつ背斜構造を胴切りにしている。

•

一連の断裂群は正断層の成分と横ずれ断層の特徴を併せ持っている可能性が高い。

•

東北東－西南西方向の断裂群は、断層破砕帯の透水性を維持する上で有利であると考えられる

反射法データ処理・解析および断面解釈結果解説(株)ジオシス
原 彰男

測線位置および地質概要

C’
Line2 Line3
1Line11200200C
矢別断層（推定）400520400520平成21 年度
地熱開発促進調査 下湯地域 成果報告書に加筆

CC’2

データの処理・解析のポイント•

陸上反射法の標準的なデータ処理により深度断面図を作成– 重合前に複合型ノイズ除去処理を適用– インパクター発振データの接合による補完（Line-2)– Line-1とLine-2のほぼ中間での深度断面図(Line-3)の作成– Line-1において屈折波トモグラフィ解析を実施＜深度断面図＞
Line - 2

Line - 3

Line - 1

複合型ノイズ抑制処理の効果

発振記録
での比較

ＣＭＰ重合
記録断面図での比較

NNW

Vibrator Only

SSE

コンクリート橋浅部のデータ欠落

ﾐﾆｲﾝﾊﾟｸﾀ発
振記録の補完による欠落部分の補償

ゼロトレース区間
解釈不可

Line2
重合断面図

NNWSSE

Vibrator + Mini Impactor
ミニインパクタ発振区間

N
Line2・標準重合数：150
・最大重合数：327

反射点分布
Line3・標準重合数：300
・最大重合数：689

Line-1発振＆Line-2受振とLine-2発振&Line-1受振との組み合わせにより、Line-1とLine-2の中間に反射点が分布⇒ Line-3として断面図作成

Line1・標準重合数：150・最大重合数：362

Line-1での屈折波トモグラフィ解析結果

反射法データの屈折初動値（発振点から受振点までの到達時間）に基づき、屈折波トモグラフィー解析を実施。浅部の弾性波速度構造を解析。

深度断面図解釈結果（Line1）
CDP.

NNW

矢別断層（推定位置）

SSE

地表面

八甲田溶結凝灰岩
四沢層

・地震探査断面においては、CDP番号で180-280付近において小規模な断裂が集中的に発達している。
・一連の小断裂によって反射面は階段状に北に向かって深度を増している。
・これらの断裂群は北傾斜であり、東西方向に伸びた展張性の正断層群と考えられる。
・ この、北傾斜の小断裂群判読できた箇所は、東西性の断層（矢別断層）の位置と概ね一致する。

8

重力構造図との比較（Line1）
Line1
SSENNW

重力構造図(H20地熱開発促進調査)

低重力異常地域
八甲田溶結凝灰岩

四沢層

Line1
1200400520

低重力異常地域
褶曲軸が北にプランジした部分に相当する。
固結度が低く、低密度（遅い弾性波速度）の八甲田溶結凝灰岩層が、構造的な凹地を埋積して周囲より厚く堆積している可能性が考えられる。

9

深度断面図解釈結果（Line2）
CDP.

ﾎﾞｰﾘﾝｸﾞ孔岩質

矢別断層（推定位置）
泥岩
地表面

デイサイト質砕屑岩

デイサイト
安山岩質溶岩粗粒玄武岩
逸水箇所

安山岩質溶岩

粗粒玄武岩
四沢層

金ヶ沢層

・測線2においても、矢別断層の存在が推定される位置において、一連の北傾斜の断裂群を判読することができる。

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深度断面図解釈結果（Line3）
CDP.

矢別断層（推定位置）

ﾎﾞｰﾘﾝｸﾞ孔岩質
地表面

泥岩
デイサイト質砕屑岩

デイサイト
安山岩質溶岩
粗粒玄武岩
逸水箇所

粗粒玄武岩

・測線3でも、矢別断層に相当すると考えられる地層のズレを判読することができる。

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Line2標高300mにおける断裂位置Line3Line1HD-2SY-1HK-2HD-4

北傾斜

Line2Line3Line1

断裂位置
その他

接峰面図_90m×90m （最大値）

階段状の地形
矢別断層（推定位置）

接峰面図において、矢別断層が通過すると考えられる付近に、断層の存在を示唆する北に向かって階段状に低くなる一連の尾根状の地形を判読することができる。
また、この尾根状の地形には、標高の変位点において東西方向の変位が見られる。

国土地理院10mメッシュ数値標高モデルを元に作成

最近の研究成果における矢別断層の変位の特徴
Line2
Line1

矢別断層（推定）加藤ほか(2014) に加筆

矢別断層（推定）

Line1
Line2

小規模断層/横ずれ成分はドラッグ褶曲により吸収された可能性

右横ずれ成分 150m-200m

MTデータとの整合性(1)平成21 年度
地熱開発促進調査 下湯地域 成果報告書に加筆

矢別断層（推定位置）

MTデータにおいては、矢別断層の存在が推定されるゾーンに極低比抵抗アノマリが認められる。
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MTデータとの整合性(2)MT平面図(標高250m～-250m)

平成21 年度
地熱開発促進調査 下湯地域 成果報告書に加筆

1000

100

100 (Ωm)

矢別断層（推定位置）

16八甲田北西地域 地質解釈結果まとめLine2 Line3
1Line1
1

下湯温泉
200

矢別断層（推定）200

400520

断裂群の発達400520平成21 年度
地熱開発促進調査 下湯地域 成果報告書に加筆

地質解釈結果のまとめ
・矢別断層の付近において東北東－西南西方向の断裂群（ﾌﾗｸﾁｬｰｿﾞｰﾝ）が発達する可能性が高い。
・これらの断裂群は、南北方向に軸をもつ背斜構造を胴切りにしている。
・一連の断裂群は正断層の成分と横ずれ断層の特徴を併せ持っている可能性が高い。
・東北東－西南西方向の断裂群は、東西方向の圧縮場にあるとされる東北日本においては、展張性の応力場にあり、断層破砕帯17の透水性を維持する上で有利であると考えられる。

反射法地震探査適用結果
1.地熱地域への反射法地震探査の適用•

八甲田北西地域において、地質構造を判読可能な地震探査断面図を取得することができた。

•

これは、当該地域の地質が、層状に塁重した溶岩や火山砕屑岩等により構成されており、反射法地震探査に適していたことに由来する。

2.データの処理・解析の工夫•

複合型ノイズ除去処理を重合前に適用•

インパクター発振データの接合による補完（Line-2)•

Line-1とLine-2のほぼ中間での深度断面図(Line-3)の作成•

屈折波トモグラフィ解析を実施（Line1）
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