社団法人 物理探査学会
第122回(平成22年度春季)学術講演会


地下水流動に伴う自然電位異常に対する地下構造不均質性の効果

講演要旨(和文)
自然電位とは、地表や地下に発生する自然の静電ポテンシャルであり、この電位分布を測定する自然電位法が数多く行われている。地下水流動は自然電位の発生原因の一つであり、自然電位分布の測定結果に基づいた地下水流動の解釈が試みられている。地下の不均質構造は、地下水流動やそれに伴った自然電位の分布に影響及ぼすと考えられるため、自然電位データの解釈には注意が必要である。しかし、不均質構造による自然電位分布の異常の大きさの定量的な評価はあまり行われていない。そこで本研究では、地下水流動と自然電位分布を求める数値計算シミュレーターを開発した。数値計算を行うことで、地中の不均質性による自然電位分布の異常の大きさの定量的な評価も行った。また地下水流動中の異常体パラメータのうち、自然電位分布に大きな影響を及ぼすものの特定を行った。

講演要旨(英文)
Self-potential is electrical potential mainly generated by thermoelectric, chemical and streaming potentials in the subsurface. The flow of groundwater is often recognized as a bigger source of SP and the electrical potential associated with ground-water flow is especially called as streaming-potential. SP is generated by excess electric charge carried by underground stream. In case that underground structure is homogeneous, electrical current density according to ground-water flow becomes uniform. Therefore SP on the surface increases monotonically from upstream to downstream of groundwater flow. However, the anomalous fluctuations of SP start to appear for subsurface inhomogeneous groundwater flow due to the non-uniform conveyance of changes. Most of the past interpretations of observed SP anomaly have not focused on such effects of subsurface inhomogeneity. In this study, we developed a simulation code for the subsurface groundwater flow to accommodate inhomogeneous groundwater flow and to estimate the effects of underground structural anomaly on SP. We found that the anomalies of permeability and of coupling-coefficient in the subsurface are predominant parameters to effectively estimate the distribution of surface SP in the existence of inhomogeneous underground flow.