（１）課題番号：０２１６

（２）実施機関名：京都大学防災研究所

（３）課題名：高感度比抵抗変化計の開発

（４）本課題の5ヵ年計画の概要とその成果

（４-１）「地震予知のための新たな観測研究計画の推進について」（以下、建議）の項目：

３．（２）観測システムのための新技術の開発

（４-２）関連する「建議」の項目：

　　ＩＩＩ．１．（２）．エ、ＩＩＩ．２．（１）．エ、ＩＩＩ．２．（１）．オ

（４-３） 5ヵ年計画全体の目標：

（計画を実施するにあたっての当初目標を記述する）

（４-４）5ヶ年計画の実施状況の概要と主要な成果：

○ディジタル技術をベースにした位相検波方式の高精度な比抵抗変化連続観測装置の開発を行った。油壷での連続観測では、いわゆる山崎メータと同様に潮汐変化を含む比抵抗変化を記録することが可能である性能を達成。

○位相検波のための基準信号にＧＰＳ信号を使用して、高感度高精度を維持しつつ電流送信部と電圧計測部の分離を行い、ダイポール-ダイポール配列による観測システムの構築を行った。

○平成１２年度３月に実施した野島断層での注水試験での比抵抗変化の検出に成功した。2000年3月の注水実験でGPS信号同期式ダイポール-ダイポール法を用い，注水による比抵抗変化（1%）を検出した。このデータを解析して野島断層近傍における岩盤の比抵抗の応力感度係数を求めたところ1.22E-6となった。Brace et al. (1965)による花崗岩に対する室内実験結果では3.53E-8〜9.42E-8と求められている。今回の結果から推定された応力感度係数の方が1〜2ケタ大きい。これは、断層近傍の花崗岩のクラック間隙率は非常に高いと推測される。

○高精度の感度を保ちながら長スパン化（kmクラスの電極間隔）のためには送信側の電流出力を増強する必要がある。このための改良をいった。その送信試験を2月下旬に実施する予定。

○野島断層北淡町にある500ｍ孔周辺での浅部3次元比抵抗構造を推定し、地表電極と500ｍ孔内の電極を利用した場合の比抵抗変化計の感度を総合的に評価した。

（４-５）5ヶ年で得られた成果の地震予知研究における位置づけ：

構造調査として比抵抗構造調査が実施されている。例えば活断層に限定すれば、破砕帯に対応する低比抵抗帯などの特徴的な比抵抗構造の一部（微細な部分でも）が、地震発生前に変化するとすればそれを長期的に安定してモニターする技術の基礎的な部分を確立することができた。今後フィールドを選び連続観測を継続する必要がある。

（４-６）当初目標に対する到達度と今後の展望：

５ヶ年計画は、断層周辺での流体の動的挙動の解明を目指し、比抵抗不均質構造の時間的ゆらぎモニターするための高感度比抵抗変化計観測システムの開発を行うというものであった。観測システムはボアホールを利用するものをめざす。位相検波方式を用いた長スパン（ｋｍオーダーまで）のダイポールでの高感度比抵抗連続観測システムを形成できるようにする。GPS信号を活用し送信点と受信点独立同期を実現し、別の孔の電極群の組み合わせによる立体的観測が可能なようにするとその目標を設定した。

位相検波方式を用いた比抵抗変化計の基本的な開発は完了し、GPS信号を活用した長スパンで送信部分と受信部分を分離したシステムの開発も完了した。このシステムでは実際の観測として、野島断層での注水試験での比抵抗変化の検出に成功している。また、電極組み合わせに関してのシミュレーションによる検討も野島断層の例を用いて実施した。

今後の展望としては、五ヵ年で充分な実験が実施できなかった送信機の高出力化とその安定性に関する評価を充分に行う必要がある。これを確認することで真の意味での長スパン（ｋｍオーダーまで）のダイポールを使用した実用的な高感度比抵抗連続観測システムを形成できる。

（４-７） 共同研究の有無：

　油壺での観測に関しては東京大学地震研究所との共同研究。

参加人数：総計６名

（５） この研究によって得られた成果を公表した文献のリスト

（５-１）過去5年間に発表された主要論文（５編程度以内）：

山下太・柳谷俊・大志万直人，GPS技術を利用したダイポール-ダイポール法による野島断層近傍での大地比抵抗モニタリング，月刊地球，Vol.23, No.4, 256-259, 2001.

Oshiman, N., Towards effective observations of resistivity changes due to fluid movement related to faulting, In H. Ogasawara, T. Yanagidani and M. Ando, ed. Seismogenic Process Monitoring, Balkema Publishers, Netherlands, 257-268, 2002.

Yamashita, F. and T. Yanagidani, Development of a sensitive, robust earth-resistivity measurement system stable over long period to monitor subtle temporal changes in stress in the Earth’s crust, In H. Ogasawara, T. Yanagidani and M. Ando, ed. Seismogenic Process Monitoring, Balkema Publishers, Netherlands, 399-410, 2002.

（５-２）平成15年度に公表された論文・報告：　なし

（６） この課題の実施担当連絡者：

氏名：大志万　直人

電話：0774-38-4202

FAX： 0774-38-4190

E-mail：g53032@sakura.kudpc.kyoto-u.ac.jp