2024年度第１回 地熱発電・熱水活用研究会

基礎から考える
MT法の地熱探査への適⽤⾼倉伸⼀（産業技術総合研究所）
内容
・地熱探査に⽤いられる電気・電磁探査の⼿法
・MT法の基礎・MT法の適⽤⽅法
・ケーススタディ・まとめ、質疑応答※今回の発表は測定に重点を置きます。
2

地熱探査に用いられる電気・電磁探査の手法
電気・電磁探査の手法の数は多い
探査の目的・深度・分解能・コストを考え、手法を選びたい

電気・電磁探査とは︖

3

地下に存在する物質の⽐抵抗を、電流や電磁場を⽤いて、⾮破壊に推定する⽅法である。
探査対象や⽬的も多岐にわたり、昔は地下⽔、⾦属が多かったが、近年は地熱や温泉、⽯油、原⼦⼒、⼟⽊・建築、防災、環境、地球科学などの分野に適⽤される。
⽐抵抗︓物質の電気の流れにくさを表す物性値。
⼯学的には抵抗率とも⾔う。単位はΩm。
電気伝導度（導電率）の逆数。
4

人工電流
電気探査
自然自然信号

比抵抗法 (直流電位)(1-1000m)

IP法 (分極)(1-100m)

自然電位法

MT/AMT法(10-10000m)

VLF法(10-50m)

CSAMT法(10-1000m)(FEM)
Slingram, Turam(1-100m)

TEM (TDEM)(10-5000m)

空中電磁法(10-100m)

坑井電磁法(1-50m)

地下レーダ法

(0.5-5m)

平面波

電磁探査
平面波

電気・電磁探査には多くの手法がある。
さらに測定法によって、いろいろな機関が個々の名前（商標を含む）をつけているので、一般ユーザにはわかりにくくなっている。
基本的には地下の比抵抗構造を求める手法。

人工信号

球面波

波動場

電気・電磁探査の手法

探査深度(目安）
高倉(2014b)

探査の目的、深度、分解能

ＭＴ

5

ＭＴ

地熱の対象深度
AMT
TEM
空中EM
比抵抗/IP
FEM
地中レーダ

AMT
TEM
空中EM
比抵抗/IP
FEM
地中レーダ

地熱探査での電気・電磁探査の役割
1)概査（空中EM、MT）・広域的な地質構造の把握
・調査地域の絞り込み

2)精査（MT/AMT、TEM)

・地熱資源の直接的・間接的検知
・ボーリング掘削地点の決定

3)評価・管理（⽐抵抗、TEM、MT/AMT）・貯留層の広がりや質(経済性)の評価
・持続可能な地熱発電のための貯留層管理

6

7

MT法の基礎MT法の原理はMaxwellの方程式から導かれる
ざっくり言うと電場と磁場から地下の比抵抗を求める方法

MT法（地磁気地電流法）

8

電磁場が大地に浸透すると、大地の中に誘導電流が生じる。その大きさは比抵抗に依存する
ため、誘導電流が作る電場と磁場を測定することで、大地の比抵抗が求められる。電磁波の周波数によって浸透深度が異なるので、複数の周波数の電場と磁場のデータから深度方向の情報が得られる。多点で測定することにより、空間的な比抵抗分布を解析することができる。

9

ＭＴ法の基礎方程式
Maxwellの方程式

地球外は
 0 (air)
絶縁体
 0 (earth)B  0E  0

BE  tE  B   (E  )ti

2f

 1

MT法で取りうる値の範囲 i  2ift周波数領域に変換伝導電流項(E)と変位電流項(E)の大きさを比較する。

f ~10-6-104 Hz
~10-4-102 S/m
真空の誘電率：8.85 ×10-12 m-3 kg-1 s4 A2

地球内部では

2B  2 i fB  0 拡散方程式の形
2Ε  2 i fΕ  0 ⇒電磁場が地中で減衰
減衰の仕方は周波数 f と比抵抗
ρ (=1/)により決まる

東京工業大学・神田さんより提供資料を改変

10MT法の原理
地中に侵入した電磁場は下方へ減衰しながら伝播し、ある深さ（～浸透深度: skin depth）まで到達する。

𝜹 𝒇, 𝝆

地表での直交する電場と磁場の比が浸透深度までの平均的な比抵抗の情報を持つ。
𝑬 𝒇
𝝆∝𝑯 𝒇

𝟐

比抵抗skin depth: 入射した電磁場が1/e (≒ 1/2.718) に減衰する距離

浸透深度𝜹 𝒇, 𝝆 は電磁場の周波数と比抵抗値により決まる。
⇒異なる周波数の電磁場を測定すれば、異なる深さの比抵抗の情報が得られる。
東京工業大学・神田さんより提供資料を改変

ＭＴ法電磁探査

11

地磁気脈動や雷活動が起こす磁場変化

女満別の地磁気・地電流の例
地磁気の変化に誘導された地電流が生じている
電磁場の周波数を f〔Hz〕のとき、水平電場E〔μV/m〕、それと直交する方向の水平磁場H〔nT〕から、大地の比抵抗 𝝆 と位相𝜙は次のように求まる。

E()

浸透深度までの平均的な電気伝導度ρ を反映した誘導電磁場

H()

ρMT法

東京工業大学・神田さんより提供資料を改変

MTの信号となる

12

自然の電磁場変動
磁気圏

太陽風が地球の磁場が作る磁気圏にぶつかると、その境界面で地磁気擾乱が発生し、電磁場の変動が起こる

磁気嵐
太陽風

2003年10月29日に発生した磁気嵐。茨
城県柿岡の気象庁地磁気観測所の観測による。磁気嵐が起こると取得されるMTデータの品質(S/N)は向上することが多い。
太陽風の速度は一定ではなく、地磁気活動の強さも変化するので、それがMTの自然信号は不安定と言われる所以になっている。

地磁気活動の違いによるMTデータの比較（1992年東頸城MT調査と2011年柏崎MT調査)

13

2011年
柏崎
1992年
東頸城

14

東頸城
1992年10月中旬～12月中旬

Ｋ指数

地磁気活動度2以下

穏やか

3および4

やや乱れている

5以上

乱れている

柏崎
2011年10月18日～11月17日

14

15

東頸城MTと柏崎MTのデータの品質の比較
東頸城

柏崎

地磁気活動(自然信号）は1992年調査の方が明らかに強かったが、データの品質は2011年調査と同程度であった。これは、2011年調査の方が測定装置の性能が良く、1点あたりの測定時間が長いからである。遠方のリモートリファレンス点のデータがすぐに入手でき、ほぼリアルタイムでデータのＱＣができたことが大きい。
16

1992年東頸城と2011年柏崎のMT測定の概要(東頸城）
測定期間：1992年10月中旬～12月中旬
測線：西北西-東南東方向、40km（反射法測線沿い）
測点数：MT-38点
装置：Phoenix社製のV5-16 (16bit)
磁場センサー：インダクションコイル、電場センサー：接地ダイポール（長さ約100ｍ）
測定時間：MT-夜間１６時間、測定期間：MT-3～8日間１日の測定数：最大４点（同時測定）
リモートリファレンス：約150ｋｍ （2～3日に1度の高精度な時計の同期）（柏崎）
測定期間：2011年10月18日～11月17日
測線：北西-南東方向、39km（反射法測線沿い）
測点数：MT-34点/AMT-91点
装置：Phoenix社製のMTU-5A (24bit)
磁場センサー：インダクションコイル、電場センサー：接地ダイポール（長さ約30ｍ）
測定時間：MT-夜間15時間/AMT-夜間9時間
測定期間：MT-2～14日間/AMT-1～3日間１日の測定数：最大16点（同時測定）
リモートリファレンス：MT-約300km （GPS同期）

17

自然の電磁場信号
高周波数：雷活動

雷活動
全世界で平均100回/秒発生

信号は安定しているので、deadbandと呼ばれている1kHz前後を除き、数時間でもデータ取得は可能(夜間が望ましい）
18

柏崎AMTのデータの品質

MT/AMT法の探査深度

19

MT法の探査深度の目安  503f(m) : 大地の比抵抗
f : 電磁波の周波数
大地の比抵抗が100Ωmならば、10000 Hz
50 m
100 Hz
500 m
1 Hz
5 km
0.01 Hz50 km
大地の比抵抗が1Ωmならば、10000 Hz
5m
100 Hz
50 m
1 Hz
500 m
0.01 Hz5 km
0.001 Hz
16 km
MT/AMT法は幅広い深度の探査が可能なことが最大の特長
20

MT法の適用方法
誤解を恐れずに言えば、MT法はマニュアルに従えば誰でもできるたとえば
測定は電場を測定する電極と磁場を測定する磁気センサーを装置につなぐだけ
データ処理・解析はプログラムにデータを入力するだけ
しかし良い結果を得るためにはMT法の基礎に忠実な努力と工夫が必要

21

AMT測定装置一式

AMT測定装置の運搬例
22

測定装置の設置例

MT法の方法23

提供：日鉄鉱コンサルタント

24

電場の測定
MT法の見掛比抵抗

平面波信号が均質大地に入射したとき、誘導される電場は比抵抗に、磁場は比抵抗の平方根に比例する。つまり、電場の方が比抵抗に敏感である。

（基礎）
MTで測定される電場E [V/m]は、2点間の電位差（電圧) [V]を距離 r [m]で割った値である。
（測定で生じる問題）測定される電場には、電線に誘導される電磁ノイズ、電極のノイズ、地質ノイズ（地形や比抵抗構造の変化点に生じる電場の影響）、電線と電極や測定機器との接続に関係するノイズが加わる。

25

電場の測定
(対応策）
ノイズ源の位置や形状を考えて、電極を配置する・ノイズ強度が小さくなるようにセンサーの位置や方向を考える。
・電線は電磁誘導しないようにまっすぐに、また風雨で動かないように張る。
・電極は接地導電体(ガードレール、金属性土管など）の近くに置かない。
・電極は地形や比抵抗構造の急変点の近くには置かない。
電極はノイズが少ないものを選ぶ。
・経年劣化した非分極電極は絶対に使用しない。
・非分極電極は同じ時期に製造され、電位差の小さいものをできるだけ選ぶ。
・電極間の距離を増やすと電極のノイズは相対的に減る。
電線と電極や測定機器との接合は確実にする。
・腐食した電線は絶対に使用しない。
測定電圧を低下させないように、接地抵抗は低い方が望ましい。また、接地抵抗が高いと高周波数の信号が減衰するので、特にAMT法の測定では接地抵抗を下げる必要がある。
・塩水を含んだ粘土や泥で接地抵抗を下げるのは有効。
26

磁場の測定
（基礎）
MTで測定される磁場H [nT]は、磁気センサーからの出力電圧[V]である。
（測定で生じる問題）測定される磁場には、近くのノイズ源からの発生する電磁ノイズ、近くの導電体に誘導された電流からの電磁ノイズ、磁場センサーが動くことで発生する電圧、磁場センサーのシステムノイズが加わる。

地球深部- BBMT+LMT
地熱・石油- BBMT

Bücker et al., 2017

鉱物・地熱- AMT

https://www.mtnet.info/EMinars/20201104_Jones_EMinar.pdf を一部改変

27

磁場の測定(対応策）
ノイズ源の位置や形状を考えて、磁気センサーを配置する。
・ノイズ強度が小さくなるようにセンサーの位置や方向を考える。
・磁気センサーは金属構造物、特に強磁性体の金属からはできるだけ離す。
・磁気センサー（特にインダクションコイル）は風雨で動かないようにしっかりと埋設する。
測定対象の周波数範囲において、ノイズの少ない磁場センサーを使用する。
・装置が発生するノイズの抑制にはリモートリファレンス法は有効である。
磁気センサーには多少のドリフトがあるので、出力電圧と磁場を関係づけるキャリブレーション（校正）を定期的に行う。可能ならば、調査ごとに測定装置と合わせて、使用するセンサーのキャリブレーションを行うことが望ましい。
・過去に行ったキャリブレーションのデータを保管しておくと、センサーのドリフ
トや故障に気づきやすい。

28

CSAMT法（バイポールアンテナ）の電磁場計算（高倉, 2004）

長さ1kmのバイポールアンテナに1A、16Hzの電流を流したときの100Ωm均質大地の地表に生じる電磁場強度。

想定されるノイズの強度を考えて、電場センサー、磁場センサーを置くことが重要。
電流ダイポール(バイポール）の向きと平行長さ1kmのバイポールアンテナに1A、16Hzのする電場、直交する磁場を測定するセン
電流を流したときの100Ωm均質大地で求まるサーはできる限り離すことが望ましい。
CSAMTの見掛比抵抗と位相29

リモートリファレンス法の原理（高倉, 2004を一部改変）〔自然電磁波〕

自然電磁波(同一平面波) 〔自然電磁波〕

［相関］
Hy

Hx
Ey

MT
探査 装置

電位電極

測定点Ａ

（非分極電極）

HzEx

測定点 Ｂ

磁場 センサー（インダクションコイル）［無相関］(球面波1)

𝐻 𝐴∗ 𝐻 𝐵 ∗(球面波2)

ノイズ源

Sを信号、Nをノイズとして、、測定点Mで取得される測定成分N とし、リファレンス点Rで取得される測定成分
をM S
をR SN とする。このとき、MとRのクロスパワーの平均推定値は
𝑀𝑅∗
𝑆 𝑆 ∗𝑆 𝑁∗𝑁 𝑆 ∗𝑁 𝑁∗
信号とノイズとに相関はないので、 𝑆 𝑁 ∗𝑁 𝑆 ∗0
∗
∗∗
𝑀𝑅
𝑆 𝑆
𝑁 𝑁
2点のノイズに相関がなければ、 𝑁 𝑁 ∗0となり、正しいクロスパワーが求まる。

MT法のインピーダンスは、二つ以上の独立の信号がある場合、AとBを参照信号とすると
𝑍
𝐸 𝐴∗ 𝐻 𝐵 ∗𝐸 𝐵∗ 𝐻 𝐴∗ /𝐷∗∗𝑍
𝐸 𝐵 𝐻 𝐴𝐸 𝐴∗ 𝐻 𝐵∗ /𝐷𝑍
𝐸 𝐴∗ 𝐻 𝐵 ∗𝐸 𝐵∗ 𝐻 𝐴∗ /𝐷𝑍
𝐸 𝐵∗ 𝐻 𝐴∗
𝐸 𝐴∗ 𝐻 𝐵 ∗ 𝐷
𝐷ノイズ
源𝐻 𝐵∗ 𝐻 𝐴∗

30

CSAMT法のニアフィールド現象
xTx(1km)（高倉, 2004）

A B

0 2 30m

C5DE

F101520 km

第4.6図第4.7図第4.8図

100

100

100

100

101000500 m

1000

FE D C B A

10第4.8図100000
10000

Rho-a (ohm-m)

10000

Rho-a (ohm-m)

10000

A
1000
100
10B
C
DEF
P

1000

0.1
900.1
900.190

FE D C BA

00.001

0.01

0.1

1

10100

Frequency (Hz)1000 10000 100000

45Phase (degree)

1PP
F E D C

B A

00.0010.010.1

1

10100

Frequency (Hz)1000 10000 100000

FE

DC BA

10145P100

1Phase (degree)

Phase (degree)

Rho-a (ohm-m)

100000P

信号源が近くなると、低周波数で、ニアフィールド現象（平面波近似が成り立たない現象）が現れ、探査深度が小さくなる。一般に探査深度は、信号源との距離の1/5程度。

ohm-m
第4.7図

第4.6図
100000100y45

CBAPFE

D00.001

0.01

0.1

110100Frequency (Hz)1000 10000 100000

31

リモートリファレンス法の有効性(東頸城MT）

各リファレンス点までの距離は、Ａ:0.1km、Ｂ:6.7㎞、Ｃ:58㎞、Ｄ:85㎞、Ｅ:147㎞、Ｆ:175㎞である。
（高倉ほか, 1994）

大霧地熱地域でのAMT法実証実験

32（高倉, 2014a）-117500: AMT + MT(5-comp.): AMT + MT(2-comp.): AMT

30517189 98
114126
PZ 143

4Northing (m)26-118500

5070N

0: Fault: River

82

162
174

RZ 105125
143-119500

210

170

252

206
244

283

CA

B

D-120500-2 1000-20000-1900 0-18 000

リファレンス点Eを用いてリファレンス処理した測点36のTEモードの見掛
比抵抗曲線と位相曲線(○)と比抵抗検層データから計算したMT応答(第8.3図)との比較。□はシングルサイ
ト処理結果。

-17000Easting (m)

測点B-89で夜間に取得したAMT法データでシングルサイト処理とリモートリファレンス処理を比較する。

33

シングルサイト処理とリモートリファレンス処理の比較（高倉, 2014a）
10000

Apparent resistivity (ohm-m)

Apparent resistivity (ohm-m)

10000

AMT-TE
AMT-TM
1000

10010AMT-TE
AMT-TM
MT-TE
MT-TM

1000

1001011100001000

1001010000

11000

100101Frequency (Hz)Frequency (Hz)

夜間に取得したAMT法データのシング
ルサイト処理から求めた測点B-89の見掛比抵抗。

夜間に取得したAMT法データのリモー
トリファレンス処理から求めた測点B89の見掛比抵抗。同測点で取得したMT法の見掛比抵抗も示している。

ノイズで測定磁場が大きくなると見掛比抵抗は小さくなる
34

磁場の測定(磁気センサーの感度とノイズ）

地球深部- BBMT+LMT
地熱・石油- BBMT
鉱物・地熱- AMT

Phoenixの各種インダクションコイルのノイズレベル
AMT磁気センサー（AMTC-30）のキャリブレーションの例

35

磁場測定点による違い（高倉, 2014a）: AMT + MT(5-comp.): AMT + MT(2-comp.): AMT-117500: Fault: River30
5171
89 98
114
126
PZ 143

4Northing (m)26-118500

5070

82
RZ 105125
143-119500

N0162
174
210170252

206244283CA

B

D-120500-21000-20000-19000-18 000-17000Easting (m)B-162のデータに対し、その場の磁場とB-174の磁場を用いた場合で比較。
36

磁場測定点による違い （at B-162)（高倉, 2014a）
1000

Apparent resistivity (ohm-m)

Apparent resistivity (ohm-m)

1000

AMT-TE
AMT-TM
MT-TE
MT-TM

100

101AMT-TE
AMT-TM
MT-TE
MT-TM

100

1010.10.1
10000

1000

100

1010000

1907575

Phase (degree)

Phase (degree)

9060
4530010130

0100

104515

1000

10060

1510000

1000

Frequency (Hz)Frequency (Hz)

1Frequency (Hz)磁場 AMT法：B-162、MT法：B-174

10000

1000100101Frequency (Hz)磁場 AMT法：B-174、MT法：B-174

37

磁場測定点の比抵抗構造の変化（高倉, 2014a）

電場ほど敏感ではな
いが、磁場も比抵抗の影響を受けるので、（探査深度が浅い）高周波数を測定する場
合には、磁場は電場と同じ位置に置くことが必要。

38

昼間測定と夜間測定との比較（高倉, 2014a）
10000

Apparent resistivity (ohm-m)

Apparent resistivity (ohm-m)

10000

AMT-TE
AMT-TM
1000

10010AMT-TE
AMT-TM
MT-TE
MT-TM

1000

100101

1
10000

1000

100101Frequency (Hz)

日中に取得したAMT法データのリファレンス処理から求めた測点B-89の見掛比抵抗。

10000

1000

100101Frequency (Hz)

夜間に取得したAMT法データのリモー
トリファレンス処理から求めた測点B89の見掛比抵抗。同測点で取得したMT法の見掛比抵抗も示している。

MT法データがある場合とない場合の⽐較

39（高倉, 2014a）

⼤霧地熱地域の地熱構造とMT法調査結果の⽐較

比抵抗

40

(大霧地熱地域では）
深度2km以深の構造を把握するためには、1Hz以下の低周波数のMT法のデータが必要。

標 高 (m)

200℃
225℃ 坑井

200℃
225℃

断層

大霧地熱地域で実施したMT法調査の解析結果と坑井から確認されている地熱構造の比較（新エネルギー・産業技術総合開発機構(2000)を修正）。

基盤

距 離 (m)（⾼倉, 2014b）

霧島地域での空中電磁と既往電磁探査の⽐較

41

http://geothermal.jogmec.go.jp/report/file/session_03.pdf

地熱地域の比抵抗構造調査では、 MT法が最も現実的な手法と考えられる。

構造解析（モデル）の種類

1次元（1D）解析（成層構造モデル）

2次元（2D）解析

3次元（3D）解析

42

地下構造が深さ方向のみに変化することを仮定。瞬時に計算できるので、データの特徴を見る等の予備的な解析に使用される。
（その場所の代表的（平均的）な地点で測定することが必要）
地下構造が深さ方向と水平一方向に変化することを仮定（金太郎飴）。一昔前の主流。
断面図が得られるので構造解釈が容易。
（2次元構造の走向に直交する測線に沿って測点を配置することが必要。走向の推定や測点の選び方が難しい）
地下構造が全ての方向に変化することを仮定。最も現実的なモデルが作れる。解析技術の進歩で最近実用段階になった。
（測点を面的に配置することが望まれる。
測点密度が低くなるほど、解像度や信頼度の低下が心配される）43

一般的な解析の方法と注意点（数値モデリングによるフォワード計算と非線形最小二乗法によるインバージョン計算）
インピーダンスZijとティッパーTi
𝐸
𝐸
𝐻𝑍
𝑍𝑇𝑍𝑍𝑇𝐻⋅ 𝐻（注意点）
・使用する周波数をどう選ぶか・使用するデータをどう選ぶか（2次元：TMモード、TEモード）（3次元：非対角成分、対角成分、ティッパー）・地下モデルをどこまで詳細に作るか・地形や海を地下モデルに組み込むか・計算範囲をどこまで広げるか・ハイパーパラメータをどう決めるか・エラーフロアをいくつにするか・収束条件（閾値）をいくつにするか・解がローカルミニマムに落ちていないか
・解が反復ごとに振動や発散していないかなど、、、、、
まずは使用する解析コードのマニュアルを読むことが必要。しかし、前例にならって同じように解析を進めている例が多い。調査地ごとに取得されるデータや比抵抗構造は違う。解析
コードを理解し、何度も使い、トライアンドエラーの経験を積むことが重要。解析コードの特徴（クセ）を把握するまで使いこなしたい。
44

MT法の問題点（探査深度）
・MT法の探査深度の目安は 503 ⋅ 𝜌⁄𝑓 m （表皮深度）
・実用的（経験的）にはその1/ 2倍である 357 ⋅ 𝜌⁄𝑓 m（ボスティック深度）
・計算機上ではいくらでも深い構造が求まるので、感度（分布）を確認することが重要・深度方向と同じくらいに横方向にも感度があるので、2次元/3次元解析を行うためには、少なくとも対象とする深度と同じくらいの距離まで外側に測点を配置することが望まれる。

TEモード：電場が走向方向になる場合のデータ
TMモード：電場が走向と垂MT法の２次元感度分布図(佐々木,1986) 直方向になる場合のデータ

45

MT法解析の問題点（スタティックシフト）
物理探査学会 (2016)(a) スタティックシフトの概念。測点1は正常な測点、測点２は地上に異常体がある測点(b) 探査曲線に対するスタティックシフトの影響。見掛比抵抗が上下するが、位相には現れない。
(c) 1次元解析に対するスタティックシフトの影響。1次元解析では正しい比抵抗や深度が求まらない。
（原因）
電流が不均質境界を貫いて流れるとき、境界に生じる電場が作る2次電場により、電場の値が変わる。
（対策）(1) 電気探査や検層などで調べられた地層の比抵抗と等しくなるように見掛比抵抗曲線を上下させる。
(2) 磁場だけを使う電磁探査法のデータに合うように見掛比抵抗曲線を上下させる。
(3) 電場を連続して測定し、電場を空間的に積分して、スタティックシフトの影響を抑制する。
(4) 2次元/3次元解析のモデルを細かくして、スタティックシフトを起こす構造を未知数として解く。

数値実験によるMT法の構造把握能⼒の検討

46（高倉, 2004を一部改変）

測点
地表面

いろいろな地下構造を想定した2次元の比抵抗異常体に対して、フォワードモデルで周波数範囲1~8192Hzの14周波数でMT法の比抵抗応答を計算する。
そのデータに1~3%のノイズを加えて、ＴＭモード、ＴＥモード、ＴＭ＋ＴＥモードで逆解析を行い、MT法の構造把握能力を評価する。
TEモード：電場が走向方向になる場合のデータ
TMモード：電場が走向と垂直方向になる場合のデータ

4748

4950

5152

5354

5556

5758

5960

ケーススタディ
発表者が説明できそうなケーススタディを集めました
余裕があればいくつかの例を未公開資料を交えて説明する予定です北海道豊⽻熱⽔鉱床地域のMT法調査

61（調査地域と測点・測線位置）

Location and Topographical map of the MuineToyoha geothermal area. Shaded relief map of
topography was produced from Digital Map 50m
Grid (Elevation), NIPPON-I provided byGeographical Survey Institute.

Takakura and Matsushima (2003)

Geological map of the Muine-Toyoha geothermal area showing the MT survey sites and 2D
profile for interpretation of resistivity structure. Geological legends are A: Holocene
sediments, B: Pleistocene and Holocene sedimentary rocks, C: Pleistocene and Holocene
volcanic clasts and pyroclastic rocks, D: Pleistocene and Holocene volcanic rocks, E:
Pliocene sedimentary rocks, F: Pliocene felsic intrusive rocks, G: Late Miocene sedimentaryrocks, H: Late Miocene felsic volcanic rocks, I: Late Miocene felsic intrusive rocks, J: Late
Miocene intermediate volcanic rocks, K: Early to Middle Miocene sedimentary rocks, L:
Early to Middle Miocene felsic volcanic rocks, M: Early to Middle Miocene felsic intrusiverocks, and N: Early to Middle Miocene intermediate volcanic rocks.

北海道豊⽻熱⽔鉱床地域のMT法調査（2次元解析による⽐抵抗構造）

Takakura and Matsushima (2003)

62奧会津地熱地域での2次元MT法調査

MT法の2次元解析結果

高倉(2003)6364

奧会津地熱地域での3次元MT法調査

65

Uchida et al.(2011)66

3D resistivity model, looking from east,
showing a horizontal slice at 100mdepth. Dashed lines are estimatedfaults.

Uchida et al.(2011)

有限差分法を⽤いた３次元解析
プログラム（Uchida &Sasaki, 2006)で求められた
⽐抵抗構造
Depth-slice sections of the 3D resistivity model. Dashedlines are estimated faults. The small open circle on the topleft section indicates location of the power plant building.

67

Uchida et al.(2011)

Comparison of 3D resistivity model with projected borehole trajectories, undergroundtemperature and feed points of the production wells along profile AA’

奥会津地熱地域の3次元⽐抵抗構造

68

有限差分法を⽤いた
３次元解析プログラム（WSINV3DMT,Siripunvaraporn andEgbert, 2009)
で求められた⽐抵抗構造
Hase et al. (2018)

草津本⽩根⼭でのMT観測

69

Matsunaga et al. (2020)70

Matsunaga et al. (2020)

草津⽩根⼭周辺での広域MT観測

71

Matsunaga et al. (2022）72

有限要素法を⽤いた
３次元解析プログラム（FEMTIC, ⾅井, 2015)
で求められた⽐抵抗構造

Matsunaga et al. (2022）

仙岩地熱地域でのMT観測

73

Fig. 1. (a) Location of theSengan geothermal region.
Black dots indicate theremote stations used for theremote reference processing.
(b) Location map of the studyarea. Blue dots indicate MTstations. The pink line
indicates the resistivity profile.

Yamaya et al. (2022)

仙岩地熱地域でのMT観測

74

WSINV3DMTで求められた⽐抵抗構造
Fig. 11. Cutaway model of the resistivity structure and interpretation of the heat‐
supplying system in the Sengan geothermal region.
Yamayaetet al.
al. (2022)(2022)
Yamaya

75

参考⽂献

図解物理探査https://segj.or.jp/

MT法の基礎乗富一雄編著

Electromagnetic
Methods in AppliedGeophysics, Societyof Exploration
Geophysicists

The Magnetotelluric
Method, Cambridge
University Press,Cambridge, UK.

MTNet webinars on EM: EMinars
https://www.mtnet.info/EMinars/EMinars.html

物理探査ハンドブック増補改訂版出版

MT測定の計画と⼿順
MT法測定の計画と手順は、EMinarsにある以下の講義が参考になります。
https://www.mtnet.info/EMinars/20201104_Jones_EMinar.pdf
https://www.youtube.com/watch?v=VmEIpqsQviE

76

MT法の現場測定の詳細なコツ

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MT法測定の詳細なコツは、EMinarsにある以下の講義が参考になります。
https://www.mtnet.info/EMinars/20220309_Ferguson_EMinar.pdf
https://www.youtube.com/watch?v=1ekGMBkGiWE

78

まとめ（MT調査結果を少しでもよくするために）・正確なMTデータを取得するためには、電場センサー、磁場センサーを注意深く確実に設置（接地）することが重要である。電場は磁場より比抵抗に敏感であり、また地表の局所的な小さな比抵抗構造や地形の影響を受けやすいので、電極はそれらの影響を受けにくい場所に置くことが望ましい。
・電場センサーや磁場センサーはノイズの少ないものを選ぶ必要がある。特に使用する電極には注意を払うべきである。
・対象とする地下構造を考慮して、測点を配置する必要がある。調査計画の際にシミュレーションをすることは有効である。
・MT法から正確な比抵抗構造を得るためには、測定装置や解析プログラムを正しく理解することが必要である。自分で開発することはできないにしても、なるべくブラックボックスにはしないという努力が望まれる。
・データ取得・処理・解析の経験を積むとともに、経験者の意見は役に立つので、技術者の間で積極的に意見交換を進めるべきである。
・MT法の基礎を学べば、測定や解析での問題点に気づきやすくなり、それに対処することが可能となる。

ご静聴、ありがとうございました。