神奈川県における温泉付随ガスの実態調査結果（第１報）
代田

寧 *・小田原啓*

Incidental gas from hot spring waters in Kanagawa Prefecture (Part I)
byYasushi DAITA* and Kei ODAWARA*
1.

はじめにに、地質調査所（1976）による南関東地域におけるガス2007（平成 19）年 6 月 19 日、東京都渋谷区の温泉施田分布図および爆発事故源泉の位置を示した。

設において、3 名が死亡するという爆発事故が発生した。

代田ほか（2007）では、神奈川県内の源泉において、この爆発事故は、温泉の汲み上げに伴うメタンガス（以南関東ガス田地域はもとより、それ以外の地域において下、CH4 とする）が原因であった。CH4 は、空気中に体も CH4 が湧出する可能性を指摘した。本資料では、神積パーセントで 5 ～ 15%（以下、% は全て体積パーセ

奈川県内のいくつかの源泉について、付随ガスを採取・ント）含まれると、静電気などの弱い着火源でも爆発す分析した結果について報告する。

る非常に危険なガスであるにもかかわらず、これまで温泉に付随する CH4 に関しては充分な法整備がなされて2.

いなかった。環境省では、この事故を契機として温泉法

2.1.

温泉付随ガスの採取・分析方法
採取源泉の改正をおこない、一定基準以上の可燃性天然ガスを含

神奈川県内の 18 源泉において、No.11 以外は 2007（平む温泉について、災害を防止するための措置を義務づけ成 19） 年 11 月 か ら 2008（ 平 成 20） 年 3 月 に か け て、た。

No.11 のみ 2008（平成 20）年９月に温泉付随ガスの採取・事故を起こした源泉は、CH4 を主成分とした天然ガス分析をおこなった（図２、表１）。大部分の源泉は、地を産出する南関東ガス田といわれる日本有数のガス田地質調査所（1976）による推定・予想（産油・産ガス）地域に位置している。南関東ガス田は、千葉県を中心に東域に位置しているが（No.3 ～ 16）、南関東ガス田（可燃京、埼玉、茨城に広がり、神奈川県の一部も含まれてい性天然ガス）地域（No.1、2）、新生代堆積物で覆われたるため、神奈川県内の源泉においても CH4 を湧出する地帯（炭化水素鉱床の期待できない地域）（No.17）、基可能性があり、その実態を明らかにする必要がある。図 1盤地帯（炭化水素鉱床の期待できない地域）（No.18）に

図１

南関東地域におけるガス田分布図。
●は、渋谷区爆発事故源泉の 位 置 を 示 す。 地 質 調 査所（1976）をもとに作成。

* 神奈川県温泉地学研究所 〒 250-0031 神奈川県小田原市入生田 586
資料，神奈川県温泉地学研究所報告，第 40 巻，79-84，2008．

図２

調査源泉の位置。
図中の 1 ～ 18 は表１に対応し、記号の丸は CH4 が主体のタイプ、三角は N2が主体のタイプ、四角は中間のタイプを示し、塗りつぶしは井戸深度が 1000 m以上の大深度温泉を示す。
凡 例 は 図 １ と 同 じ。 地 質調 査 所 (1976) を も と に 作成。

位置する源泉においても調査を実施した。各源泉の井戸

タン（n-C5H12）、イソペンタン（iso-C5H12）、ノルマル

深度は表 1 に示したが、今回は可燃性天然ガスが湧出すヘキサン（n-C6H14）の 11 成分についてガスクロマトグる可能性が高いと考えられる井戸深度 1000 m 以上のいラフを用いて定量した。

わゆる大深度温泉を主な調査対象とした。
3.
2.2.

採取方法

結果
表１に示したように、全ての温泉付随ガスから CH4

温泉付随ガスの採取は、水中 VOC 成分のヘッドスペーが検出された。しかし、C2H6 ～ n-C6H14 はほとんど含ス測定法などに用いられるアルミシールバイアルを使用まれておらず、温泉に付随する可燃性天然ガスはほぼした水上置換法でおこなった。

CH4 のみといえる。No.4 と 18 には O2 が 20% 前後含ま

具体的な採取方法は、まずバイアルを温泉水で満たしれるが、これはエアリフトポンプのためである。O2 をた後、できるだけ空気を抜くためにしばらく放置する。

全て空気によるものと仮定して補正をすると、CH4 の濃その後、ホース等を用いて温泉水を導入したバケツ等の度はそれぞれ 17.6% と 23.7% になる。また、No.1 は設

容器にバイアルを静かに沈めて逆さにし、温泉付随ガス

備の構造上、温泉付随ガスを直接採取することができず、をバイアル内に集める。バイアルの半分程度まで温泉付空気が混入したために O2 濃度が高くなっている。その随ガスを採取できたら、容器内で密封する。そのまま逆

ほか、O2 濃度が 1% 以上のものについては、O2 の全てさにして輸送・保存することにより、採取ガスの逸散やが空気の混入によるものと仮定したときの補正値を括弧

外部からの空気の混入を避けることができる。採取の様内に併記した。

子を写真 1 に示した。また、ガス採取にあわせて、温泉の温度、pH、電気伝導率の測定もおこなった。

今回測定した温泉付随ガスは、CH4 が主体でおおむね80% 以上を占めるタイプ（No.6 ～ 11、13 ～ 16、タイプＡとする）、N2 が主体でおおむね 80% 以上を占めるタ

2.3.

分析方法

バイアルに採取した温泉付随ガスの分析は、石油資源開発株式会社に委託して実施した。分析方法は JISイプ（No.3 ～ 5、12、タイプＢとする）、それらの中間のタイプ（No.1、2、17、18、タイプＣとする）の 3 つのタイプに分類することができる。

K2301「燃料ガス及び天然ガス－分析・試験方法」に

次節以降では、地質調査所（1976）の区分ごとに、、 二 酸 化 炭 素（CO2）、
基 づ き、 酸 素（O2）、 窒 素（N2）CH4 濃度と地質、井戸深度、泉質との関係について整理

CH4、エタン（C2H6）、プロパン（C3H8）、ノルマルブタする。詳細な議論をするには、源泉ごとに温泉の採取深、ノルマルペンン（n-C4H10）、イソブタン（iso-C4H10）

度（ストレーナーの位置）、水止め位置、温泉採取の地



表１

温泉付随ガス測定結果

CH4 の（）内の数値は、O2 の全てが空気の混入によるものと仮定したときの補正値。泉質の Na-Cl はナトリウム－塩化物泉、Na-HCO3 はナトリウム－炭酸水素塩泉、Na-Cl･HCO3 はナトリウム－塩化物 ･ 炭酸水素塩泉、Na･Ca-Clはナトリウム ･ カルシウム－塩化物泉、Na- HCO3･Cl はナトリウム－炭酸水素塩 ･ 塩化物泉を示す。付随ガスのタイプは、Ａが CH480％以上、Ｂが N280％以上、Ｃがそれらの中間を示す。

層、温泉水の化学成分等のデータを解析する必要がある（No.2）という比較的浅い源泉しか測定できなかったが、が、ここでは表 1 に示したデータをもとに整理し、詳細

空気補正後の CH4 濃度はそれぞれ 70.2% と 57.1% であな議論については稿を改めて報告する。

り（タイプＣ）、井戸深度が浅くても南関東ガス田地域
では高濃度の CH4 を含むガスを湧出することが明らか3.1.

南関東ガス田地域（No.1、2）となった。

この地域は、CH4 を主成分とする天然ガスを産出する

この 2 つの源泉の泉質はナトリウム－塩化物泉（以下、地域（水溶性天然ガス鉱床）であり、主たるガス貯留層Na-Cl 泉とする）である。これらの源泉近くに位置するは、主に鮮新統～更新統上総層群である。上総層群は主温泉井の地質試料から、この付近は深度 50 ｍ程度までにシルト～砂礫岩からなる海成の堆積岩から構成され、は沖積層で、その下部は 1100 ｍ程度まで上総層群となっ地層堆積時に取り込まれた有機物が分解して CH4 が生ており（小沢・江藤、2005；篠原ほか、2005）、No.1、2成したと考えられている。また、地層の堆積時に海水もの源泉の主要な帯水層は上総層群と考えられ、そこに胚取り込まれ、CH4 はこのいわゆる化石海水中に溶け込ん胎している CH4 が溶け込んだ化石海水を主に汲み上げでおり、汲み上げた温泉はかなり高濃度の食塩を含んでているのであろう。

いる（営繕工事における天然ガス対応のための関係官公庁連絡会議編、2007）。CH4 は常圧では水に難溶であるが、3.2.

推定・予想（産油・産ガス）地域（No.3 ～ 16）地下深部の高圧下においては溶解度が高くなる。CH4 を地質調査所（1976）の区分は、当時の情報をもとにガ高濃度で含有する水（温泉）が汲み上げられて深部からス田として操業できる可能性を探るために作成されたも地表に達すると、圧力の低下によりガスが分離、湧出すのであり、メタンガスが湧出しない範囲を示すものではる。したがって、地下において高圧である大深度温泉でない。この推定・予想（産油・産ガス）地域は、ほぼ上は、特に CH4 の湧出量が多いと考えられる。

総層群の分布と一致し、ガス田ほどではないが産油・産今回の調査では、井戸深度が 120m（No.1）と 200m



ガスが予想される地域を示しており、CH4 が湧出する可写真１

温泉付随ガス採取（水上置換法）の様子。
①ガラス製バイアル、ブチ ル ゴ ム セ プ タ ム、 ア
ルミ製キャップを使用する。②ガラス製バイア
ルに温泉水を満たし、できるだけ空気を抜くためにしばらく放置する。③
温泉付随ガスをガラス製バイアルに半分程度まで集める。④ブチルゴムセ
プタムとアルミキャップをかぶせ、ハンドクリンパー（アルミシール締め付け器具）で締め付けて密封する。

能性が高いと思われる。

この地域の大深度温泉は、県東部は主に上総層群に胚胎No.3 ～ 5 は、県東部に位置する井戸深度の浅い源泉される温泉を採取し、県央部は上総層群ないしは三浦層であり、N2 が主体のタイプＢであるものの、CH4 も含群に胚胎される温泉を採取している。三浦層群は主に海まれていた。これらは全て腐植質を含むナトリウム－成の堆積岩類から構成されており、CH4 が溶け込んだ化炭酸水素塩泉（以下、Na-HCO3 泉とする）であり、地石海水を含んでいる。したがって、上総層群だけではな層中に含まれる植物遺骸等の有機物が分解し、CH4 が生く、三浦層群を主な温泉採取層としている源泉において成していると考えられる。井戸深度が 60 ｍとかなり浅も高濃度の CH4 が湧出することになる。No.7 は CH4 濃

い No.3 は CH4 濃度も 3.2% と低かったが、No.4、5 では

度が 80.6% とやや低いが、ここは源泉でガス採取がで15% 程度の CH4 を含んでいることから、井戸深度や地きず、源泉とガスセパレーターの間の送湯管において採域によっては Na-HCO3 泉でもガス対策が必要になるか取したため、温泉付随ガスの組成を正確に示していないもしれない。

ものと考えられる。源泉所有者が源泉において実施しNo.6 ～ 11 および 13 ～ 16 は、井戸深度が 1000 ｍ以上の大深度温泉であり、高濃度の CH4 を湧出するタイ

た結果では CH4 濃度は 93.5% であり、やはり高濃度のCH4 を含むガスが湧出している。

プＡであった。 No.6 ～ 11 および 13 ～ 16 は食塩（NaCl）

No.12 に 関 し て は、CH4 濃 度 が 1.2% と 非 常 に 低 く、が主成分であり、CH4 が溶け込んだ化石海水を主に採取ガスの湧出もごく僅かであった。この源泉の近くに位していると考えられる。小沢・江藤（2005）によると、

置し、井戸深度もそれほど変わらない No.11 と 13 から



は高濃度の CH4 が湧出している。No.12 もこれらの源泉のの、葉山層群ないしは三浦層群に閉じ込められた化石と同様に電気伝導率は高く（3.66 S/m）、泉質は強 Na-Cl

海水起源の可能性もある。ただし、同様に基盤とされて泉であり、化石海水起源であろうと考えられるが、ガスいる四万十帯から湧出する可燃性天然ガスは、南関東ガ湧出が少ない理由はいまのところ不明である。この源泉

ス田地域で見られる水溶性のガスとは異なり、構造性ガは新規に掘削された源泉であり、今後地質試料等の解析スであるという報告があり（矢崎ほか、1981）、断層破をおこない、その原因について明らかにしていく必要が砕帯に貯留されたガスが混合していることなども考えらある。

れる。

3.3.

4.

新生代堆積物で覆われた地帯（No.17）

まとめ

地質調査所（1976）では、データが不足していたため神奈川県内の大深度温泉を中心とした 18 源泉においに「新生代堆積物で覆われた地帯」という表現になってて温泉付随ガスを採取・分析した結果、CH4 が主体でおおり、上総層群に対応する推定 ･ 予想（産油・産ガス）

おむね 80% 以上を占めるタイプ（タイプＡ）、N2 が主地域と区別したと思われる。温泉掘削井から採取された体でおおむね 80% 以上を占めるタイプ（タイプＢ）、そコア試料等の解析により、この付近の地質は深度 40 ｍ

れらの中間のタイプ（タイプＣ）の 3 つのタイプに分類

程度までは新期段丘堆積層および相模層群で、その下部できることがわかった。

は上総層群となっており、上総層群の基底深度は推定 ･神奈川県内の大深度温泉では、地質調査所（1976）の予想（産油・産ガス）地域から遠ざかる西側に向かって区分による南関東ガス田地域に限らず、県央部から県西浅くなっているものの、場所によっては数百ｍ以上の厚部までの広範囲に渡り、高濃度の CH4 を含むガスを湧みがある。また、上総層群の下部には、主に海成の堆積出することが明らかとなった。また、そのなかには、付岩類から構成される三浦層群が続き、さらに基盤とされ随ガス中の CH4 濃度が 90% 以上のものもあった。ている相模湖層群または小仏層群が続く（小沢・江藤、

南関東ガス田地域においては、井戸深度が 200 ｍ以下

2005；小沢ほか、1999）。したがって、掘削する場所との浅い源泉でも 50% 以上の CH4 を含むガスが湧出して深度により、上総層群または三浦層群に胚胎される化石おり（タイプＣ）、この地域では井戸深度に限らず高濃海水を汲み上げる可能性があり、相当量の CH4 が湧出度の CH4 を含む可能性がある。

する可能性がある。

推定・予想（産油・産ガス）地域に位置する大深度温この地域では No.17 の 1 源泉しか測定できなかった

泉の多くは、上総層群または三浦層群を主な温泉採取層（タイプＣ）、が、76.8% の CH4 を含むガスが湧出しておりとしているため、そこに胚胎している CH4 が溶け込ん

この地域においても高濃度の CH4 を含む付随ガスを湧だ化石海水を汲み上げることになり、高濃度の CH4 を出することが明らかとなった。

含むガスが湧出すると考えられる（タイプＡ）。また、化石海水を汲み上げているため、泉質は強 Na-Cl 泉ま

3.4.

たは Na-Cl 泉が多い。県東部に位置する井戸深度の浅基盤地帯（No.18）

本県における基盤地帯は、新第三紀以前の地層の分布域、
い Na-HCO3 泉は、N2 主体のガスであるが（タイプＢ）を指し、三浦半島地域および県北・県央地域がそれにあ15% 程度の CH4 を含む源泉もあることから、井戸深度たる。今回は三浦半島の南部に位置する 1 源泉（No.18）

や地域によってはガス対策が必要となる可能性がある。

しか測定できなかったが、空気補正後の値で 23.7% の炭化水素鉱床の期待できない地域とされる新生代堆積CH4 を含んでおり（タイプＣ）、地質調査所（1976）に物で覆われた地帯や基盤地帯においても、CH4 を含むガよる基盤地帯においても CH4 を含むガスを湧出する源

スを湧出する源泉があることがわかった（タイプＣ）。

泉があることが明らかとなった。

とくに、新生代堆積物で覆われた地帯には、上総層群お地質調査所（1976）では、三浦半島全域を基盤地帯とよび三浦層群を含む地域があり、今回の調査結果においしているが、実際にはそれほど単純ではない。三浦半島ても 70% 以上の CH4 を含むガスが湧出していることか地域では、中部中新統葉山層群および中部中新統～鮮新ら、ガス対策の必要性が高いと考えられる。

統三浦層群が分布し（江藤ほか、1998）、これらの地層は固結や変成の度合いは著しく異なるものの、主に海成

5.

おわりにの堆積岩類から構成される。本源泉は、電気伝導率 4.63

今回の調査から、神奈川県内の大深度温泉では、広範S/m の強 Na-Cl 泉であり、上総層群は分布していないも囲に渡り高濃度の CH4 が湧出していることなど、その概況が明らかとなった。温泉付随ガスの調査は平成 20

代田寧・菊川城司・小田原啓・板寺一洋・萬年一剛・原

年度も継続して実施しており、その結果もあわせ、さら田麻子（2007）神奈川県における温泉付随ガス中のに、CH4 濃度と地質（地域）、井戸深度、温泉水の成分

メタンガス対策について，温地研報告，39, 89-98.などとの関係について詳細な考察をし、今後報告する営繕工事における天然ガス対応のための関係官公庁連絡予定である。また、CH4 の起源を探るうえでは同位体比会議編（2007）施設整備・管理のための天然ガス対の測定が有用である。例えば、金子ほか（2002）では、

策ガイドブック，99p.

南関東ガス田や新潟ガス田などから天然ガスを採取し、江藤哲人・矢崎清貫・卜部厚志・磯部一洋（1998）横須CH4 の炭素同位体比と水素同位体比を測定した結果、南賀地域の地質，地域地質研究報告（５万分の１地質

関東ガス田の CH4 の主要な起源はアーケア（古細菌）図幅），地質調査所，128p.

による CO2 還元反応（CO2 の酸素を利用した嫌気的呼吸）

金子信行・前川竜男・猪狩俊一郎（2002）アーケアにであることを報告している。今後、神奈川県内の温泉井よるメタンの生成と間隙水への濃集機構，石技誌，においても CH4 の同位体比測定をおこない、その起源

67，97-110.

について詳しく検討していく必要があるものと考えてい小沢清・江藤哲人（2005）神奈川県中・東部地域の大深る。

度温泉井の地質および地下地質構造，温地研報告，
37, 15-38.

謝辞

小沢清・江藤哲人・大山正雄・長瀬和雄・松沢親悟（1999）

本資料では、環境省の「温泉付随ガス中のメタンガス温泉掘削井による神奈川県中央部の地下地質，温地濃度現地測定手法」開発業務において調査した結果も使研報告，30，41-52.

用させていただき、調査の際には財団法人中央温泉研究篠原謙太郎・小沢清・江藤哲人・田中裕一郎・川島眞一

所にご協力いただきました。また、源泉所有者の方々に（2005）深層ボーリングによる下末吉大地および多は温泉付随ガスの採取を快く許可していただきました。

摩丘陵上総層群の石灰質ナンノ化石年代層序およびここに記して感謝の意を表します。

地下地質，温地研報告，37, 1-14.
矢崎清貫・影山邦夫・狛武（1981）山梨県早川町におけ

参考文献

る四万十帯の天然ガス徴候地について，地質調査所

地質調査所（1976）日本油田・ガス田分布図（第 2 版）
，月報，32，259-274.

矢崎清貫（編），1:2,000,000 地質編集図 No.9．

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