社団法人 物理探査学会
第120回(平成21年度春季)学術講演会


模擬メタンハイドレート試料を用いた弾性波減衰に関する室内実験(その7) ー岩石物理学的検討

講演要旨(和文)
物理的な直感によれば、弾性波速度が大きな物質の弾性波減衰は小さいと考えられるが、このような直感に反して、メタンハイドレート賦存層における高減衰現象が音波検層記録あるいは坑井間地震探査記録等により観測されている。このような減衰現象を引き起こす減衰メカニズムについては、孔隙スケールでの粒子と孔隙中に存在する流体との相互作用であることが指摘されているものの、その詳細については現状未解明である。これまでの研究では、超音波室内実験により減衰特性解明や固液共存系の内部構造解明を行ってきた。今回の報告では、これまで得られた各種実験データを利用し、塩水を凍結させる過程で得られる固体-液体共存系からなる擬似MH試料に対して得られた減衰結果と、多孔質媒質理論であるBiot理論による理論減衰値とを比較した。詳細なパラメタリゼーションを含めた検討については講演時に行う。

講演要旨(英文)
We use a poroelastic model to describe the propagation of ultrasonic waves through a solid-liquid coexistence system. We used partially frozen brine as a solid-liquid coexistence system to investigate attenuation phenomena. Ultrasonic wave transmission measurements on an ice-brine coexisting system were conducted to examine the influence of unfrozen brine in the pore microstructure on ultrasonic waves. We observed the variations of a 100 - 1000 kHz signal transmitted through a liquid system to a solid-liquid coexistence system, changing its temperature from 20C to -15C. We quantitatively estimated attenuation in a frequency range of 350-600 kHz by considering different distances between the source and receiver transducers. Finally the theoretical model shows a qualitative agreement with the experimental velocity and attenuation results.