社団法人 物理探査学会
第141回(2019年度秋季)学術講演会


デジタル岩石物理学による岩石の不均質性を考慮した弾性的特性のモデル化

講演要旨(和文)
本研究では,不均質な岩石の弾性的特性をモデル化する手法を検討するため,segmentation less デジタル岩石物理に基づく手法を検討した.延岡衝上断層の露頭で取得された不均質な岩石サンプルに対し,X線CTスキャナ(解像度41μm )を適用することで3次元デジタル岩石モデルを構築した.Segmentation lessデジタル岩石物理では,ピクセル単位で有効媒質理論を適用し3次元弾性体モデルを作成する.そのモデルに対し,波動シミュレーションによりP波,S波速度を推定した結果,各ピクセルの弾性定数を推定する有効媒質理論としてDifferential Effective Mediumを適用すれば,実験値に整合的なモデリングが可能であることが明らかになった.このことから,本手法は,従来の岩石物理学では取り扱いが難しい不均質な岩石をモデル化する手法として有効であると考えられる.

講演要旨(英文)
To model elastic properties of heterogeneous rock samples, we apply segmentation less digital rock physics for heterogeneous rock samples acquired from the footwall of Nobeoka thrust, Kyushu Island. By using a micro-CT scanner, we obtained 3D digital rock models with a resolution of 41 micrometer. In the segmentation less method, we obtain 3D elastic moduli by applying effective medium theory to each pixel. For the 3D elastic digital rock models, we estimated effective P- and S-wave velocities by applying dynamic wave propagation simulation using the finite difference method. When we applied the differential effective medium as the effective medium theory to each pixel, the resulting P- and S-wave velocities were well consistent with the results from laboratory measurements. Our results indicate that the segmentation less digital rock physics could be used to model heterogeneous rocks which are difficult to model with conventional rock physics theory.