JP2819097B2 - 地表と海・湖底の下に伏在する断層破砕帯，開口性割れ目等の分布状態の検出方法 - Google Patents
地表と海・湖底の下に伏在する断層破砕帯，開口性割れ目等の分布状態の検出方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、陸又は海・湖底の表層
における断層を含む地質境界，断層破砕帯，開口性割れ
目等の位置，並びに後二者の破砕度と開口度，そして特
徴をもつ表層地質を含めたそれらの平面的連続状態を、
表層に含まれた三種の自然放射性核種から放出される表
層上のガンマ線量の分布状態から求める方法に関するも
のである。
における断層を含む地質境界，断層破砕帯，開口性割れ
目等の位置，並びに後二者の破砕度と開口度，そして特
徴をもつ表層地質を含めたそれらの平面的連続状態を、
表層に含まれた三種の自然放射性核種から放出される表
層上のガンマ線量の分布状態から求める方法に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】地球の発生起源で表層に含まれた代表的
ガンマ線放出核種カリウム−４０，タリウム−２０８，
ビスマス−２１４それぞれは地質ごとに固有な含有率を
もち、それらは各核種それぞれに１．４６３Ｍｅｖ，
２．６１４Ｍｅｖ，１．７６４Ｍｅｖのエネルギーで放
出される一次ガンマ線量に比例し、それは地表に置いた
ＮａＩ検出器で前記のエネルギー範囲に得た光電ピーク
計数率と原則的に比例するので、この測定方法で各核種
の表層含有率は同時にかつ簡便・迅速に評価できる。
ガンマ線放出核種カリウム−４０，タリウム−２０８，
ビスマス−２１４それぞれは地質ごとに固有な含有率を
もち、それらは各核種それぞれに１．４６３Ｍｅｖ，
２．６１４Ｍｅｖ，１．７６４Ｍｅｖのエネルギーで放
出される一次ガンマ線量に比例し、それは地表に置いた
ＮａＩ検出器で前記のエネルギー範囲に得た光電ピーク
計数率と原則的に比例するので、この測定方法で各核種
の表層含有率は同時にかつ簡便・迅速に評価できる。
【０００３】しかし、各一次ガンマ線量の地質別固有性
は地表の幾何学的条件で大幅に変化し、各核種の表層含
有率の部分的ゆらぎは解析を妨げ、加えて検出器１個の
測定量の少なさによる測定誤差は大きい。そこで、上述
の方法による表層地質の解析では、幾何学的条件の消去
に対地距離を30〜100mと高くし、ゆらぎの消去に測定速
度を100Km ／ｈとして短時間に広域を測定し、対地距離
の多さによるガンマ線検出能の低下に、検出器を20〜40
本も用いている。しかし、解析水準は広域の表層地質の
概略な区分に止まっている。
は地表の幾何学的条件で大幅に変化し、各核種の表層含
有率の部分的ゆらぎは解析を妨げ、加えて検出器１個の
測定量の少なさによる測定誤差は大きい。そこで、上述
の方法による表層地質の解析では、幾何学的条件の消去
に対地距離を30〜100mと高くし、ゆらぎの消去に測定速
度を100Km ／ｈとして短時間に広域を測定し、対地距離
の多さによるガンマ線検出能の低下に、検出器を20〜40
本も用いている。しかし、解析水準は広域の表層地質の
概略な区分に止まっている。
【０００４】昭和５７年３月１３日に出願し、昭和６３
年１月２９日に特許された特許第１，４２０，９２０号
（以下、特許１という。）にかかる方法では、地層に存
在する間隙が下方に深く開く開口性割れ目の位置を地層
に含むラジウム−２２６の放射性崩壊で発生する気体の
ラドン−２２２の一部が、深層からこの割れ目を上昇し
て表層に蓄えられ、表層でのこのラドン−２２２の放射
性崩壊で発生するビスマス−２１４の部分的急増現象で
指摘できるとする原理に基づく調査方法を提示した。こ
の地表での僅か数ｍ以内の変化という詳細な表層地質条
件を解析するため、前記した地表の任意地点でのカリウ
ム−４０，タリウム−２０８，ビスマス−２１４の各一
次ガンマ線量をＫ，Ｔ，Ｂ０とすると、まず解析指標を
Ｂ０／Ｋ＝Ｒ０１，Ｂ０／Ｔ＝Ｒ０２，Ｔ／Ｋ＝Ｒ３と
する核比にすることで、地表の幾何学的条件による一次
ガンマ線量の乱れを消去した。
年１月２９日に特許された特許第１，４２０，９２０号
（以下、特許１という。）にかかる方法では、地層に存
在する間隙が下方に深く開く開口性割れ目の位置を地層
に含むラジウム−２２６の放射性崩壊で発生する気体の
ラドン−２２２の一部が、深層からこの割れ目を上昇し
て表層に蓄えられ、表層でのこのラドン−２２２の放射
性崩壊で発生するビスマス−２１４の部分的急増現象で
指摘できるとする原理に基づく調査方法を提示した。こ
の地表での僅か数ｍ以内の変化という詳細な表層地質条
件を解析するため、前記した地表の任意地点でのカリウ
ム−４０，タリウム−２０８，ビスマス−２１４の各一
次ガンマ線量をＫ，Ｔ，Ｂ０とすると、まず解析指標を
Ｂ０／Ｋ＝Ｒ０１，Ｂ０／Ｔ＝Ｒ０２，Ｔ／Ｋ＝Ｒ３と
する核比にすることで、地表の幾何学的条件による一次
ガンマ線量の乱れを消去した。
【０００５】次に対象地点の前までに測定されたｎ個の
測定値がもつ３核種それぞれの核比の平均値バーＲ
Ｆ０１，バーＲ Ｆ０２，バーＲ Ｆ３を求め、解析指標を
Ｒ０１／バーＲ Ｆ０１＝Ｐ０１，Ｒ０２／バーＲ Ｆ０２
＝Ｐ０３，Ｒ３／バーＲ Ｆ３＝Ｐ５とする３つの核比変
化率に変えることで、表層での各核種含有率のゆらぎや
測定値のもつ誤差も含めた同じ地質内での変動を著しく
少なくした。その結果、地表上又は地表近くでの測定を
可能にし、測定対象範囲を著しく狭めた詳しい表層地質
が解析でき、かつより数少ない検出器で短時間に満足な
測定結果を得ることになった。解析では同じ表層地質で
のＰ値がもつ最大のゆらぎを解析下限のしきい値Ｐｔに
し、Ｐ０１とＰ０３が共にＰｔ値以上の正の値となり、
かつＰ５が正，ゼロ，負の各条件に応じた開口性割れ目
の指摘基準を示した。
測定値がもつ３核種それぞれの核比の平均値バーＲ
Ｆ０１，バーＲ Ｆ０２，バーＲ Ｆ３を求め、解析指標を
Ｒ０１／バーＲ Ｆ０１＝Ｐ０１，Ｒ０２／バーＲ Ｆ０２
＝Ｐ０３，Ｒ３／バーＲ Ｆ３＝Ｐ５とする３つの核比変
化率に変えることで、表層での各核種含有率のゆらぎや
測定値のもつ誤差も含めた同じ地質内での変動を著しく
少なくした。その結果、地表上又は地表近くでの測定を
可能にし、測定対象範囲を著しく狭めた詳しい表層地質
が解析でき、かつより数少ない検出器で短時間に満足な
測定結果を得ることになった。解析では同じ表層地質で
のＰ値がもつ最大のゆらぎを解析下限のしきい値Ｐｔに
し、Ｐ０１とＰ０３が共にＰｔ値以上の正の値となり、
かつＰ５が正，ゼロ，負の各条件に応じた開口性割れ目
の指摘基準を示した。
【０００６】特許１の解析法は、野外で発生確率が高い
測線上の開口性割れ目地点で表層地質が変化するとき
に、その解析が妨げられる欠点が見出された。その対処
に昭和５８年３月３１日に出願し、平成２年１１月３０
日に特許された特許第1,589,540 号（以下，特許２とい
う。）にかかる方法を提示した。
測線上の開口性割れ目地点で表層地質が変化するとき
に、その解析が妨げられる欠点が見出された。その対処
に昭和５８年３月３１日に出願し、平成２年１１月３０
日に特許された特許第1,589,540 号（以下，特許２とい
う。）にかかる方法を提示した。
【０００７】それは測線上の任意の測点で特許１に示し
たＲ01とＲ02の値を求め、任意の進行方向でその直前か
ら戻るｎ個の測点での両核比の平均値それぞれバーＲ
F01 とバーＲF02 、並びに対象地点の直後から進むｎ個
の測点での両核比の平均値それぞれバーＲB01 とバーＲ
B02 とを求め、Ｒ01／バーＲF01 ＝Ｐ01とＲ01／バーＲ
B01 ＝Ｐ02又はＲ02／ＲF02 ＝Ｐ03とＲ02／ＲF02 ＝Ｐ
04という２つのペアそれぞれで２つのＰ値が共にしきい
値Ｐt を越えた高い値のとき、その地点を開口性割れ目
地点とし、ペアの内の小さい値のＰ値が開口度を示すと
いう方法で表層地質の違いによる影響を取除き、開口度
を数値表示できるようにした、これに自動車が一方向を
走行中に両方向のＰ値を自動解析する測定装置を加え
た。
たＲ01とＲ02の値を求め、任意の進行方向でその直前か
ら戻るｎ個の測点での両核比の平均値それぞれバーＲ
F01 とバーＲF02 、並びに対象地点の直後から進むｎ個
の測点での両核比の平均値それぞれバーＲB01 とバーＲ
B02 とを求め、Ｒ01／バーＲF01 ＝Ｐ01とＲ01／バーＲ
B01 ＝Ｐ02又はＲ02／ＲF02 ＝Ｐ03とＲ02／ＲF02 ＝Ｐ
04という２つのペアそれぞれで２つのＰ値が共にしきい
値Ｐt を越えた高い値のとき、その地点を開口性割れ目
地点とし、ペアの内の小さい値のＰ値が開口度を示すと
いう方法で表層地質の違いによる影響を取除き、開口度
を数値表示できるようにした、これに自動車が一方向を
走行中に両方向のＰ値を自動解析する測定装置を加え
た。
【０００８】しかし、特許２の解析法の野外測定では、
主指標となるビスマス−２１４の一次ガンマ線量が他の
２核種の一次ガンマ線量より少ないことが測定誤差を大
きくし、解析水準を低めた。また、ビスマス−２１４と
タリウム−２０８の一次ガンマ線量が日周期的と経日的
に変化し、調査地域内の解析規準の統一性を乱した。さ
らに、実用問題の対処にはこの方法で地質境界や断層破
砕帯の位置を検出することも望まれた。それらの対処方
法を平成元年４月１８日に特許出願し、平成２年１１月
９日に公開（特開平２−２７５３８９号）された。（以
下、出願中特許という。）
主指標となるビスマス−２１４の一次ガンマ線量が他の
２核種の一次ガンマ線量より少ないことが測定誤差を大
きくし、解析水準を低めた。また、ビスマス−２１４と
タリウム−２０８の一次ガンマ線量が日周期的と経日的
に変化し、調査地域内の解析規準の統一性を乱した。さ
らに、実用問題の対処にはこの方法で地質境界や断層破
砕帯の位置を検出することも望まれた。それらの対処方
法を平成元年４月１８日に特許出願し、平成２年１１月
９日に公開（特開平２−２７５３８９号）された。（以
下、出願中特許という。）
【０００９】それはビスマス−２１４の一次ガンマ線量
に特許１で述べたＢ０値に１．１２０Ｍｅｖの光電ピー
ク計数率Ｂ１と、この測定エネルギー範囲に入射する
１．１５５Ｍｅｖから２．４４８Ｍｅｖまでのエネルギ
ー範囲から放出されるビスマス−２１４からの放出ガン
マ線によるコンプトン散乱計数率Ｂ２とを加え、ビスマ
ス−２１４の計数率をＢ０＋Ｂ１＋Ｂ２＝Ｂとし、Ｂ値
をＢ０値より約２倍以上多くした。また、２．６１４Ｍ
ｅｖのタリウム−２０８と１．７６４Ｍｅｖのビスマス
−２１４それぞれの光電ピーク計数率を測定するエネル
ギー範囲の間に挟まれたエネルギー範囲に入射するタリ
ウム−２０８のコンプトン散乱計数率Ｔｃを測定し、Ｔ
ｃ／Ｔの日周期的と経日的な変化を求め、これを指標に
特許１で定義したＴ値と前記したＢ値の日周期的と経日
的な変化を補正した。さらに、Ｂ／Ｋ＝Ｒ１，Ｂ／Ｔ＝
Ｒ２，Ｔ／Ｋ＝Ｒ３としたとき、地表が平面にみなせる
条件で、いずれかのＲ値が急変する地点を断層を含む地
層境界の位置とし、また特許１で定義したＴとＫの値が
測線上で急減する範囲を断層破砕帯とする解析方法を提
示した。
に特許１で述べたＢ０値に１．１２０Ｍｅｖの光電ピー
ク計数率Ｂ１と、この測定エネルギー範囲に入射する
１．１５５Ｍｅｖから２．４４８Ｍｅｖまでのエネルギ
ー範囲から放出されるビスマス−２１４からの放出ガン
マ線によるコンプトン散乱計数率Ｂ２とを加え、ビスマ
ス−２１４の計数率をＢ０＋Ｂ１＋Ｂ２＝Ｂとし、Ｂ値
をＢ０値より約２倍以上多くした。また、２．６１４Ｍ
ｅｖのタリウム−２０８と１．７６４Ｍｅｖのビスマス
−２１４それぞれの光電ピーク計数率を測定するエネル
ギー範囲の間に挟まれたエネルギー範囲に入射するタリ
ウム−２０８のコンプトン散乱計数率Ｔｃを測定し、Ｔ
ｃ／Ｔの日周期的と経日的な変化を求め、これを指標に
特許１で定義したＴ値と前記したＢ値の日周期的と経日
的な変化を補正した。さらに、Ｂ／Ｋ＝Ｒ１，Ｂ／Ｔ＝
Ｒ２，Ｔ／Ｋ＝Ｒ３としたとき、地表が平面にみなせる
条件で、いずれかのＲ値が急変する地点を断層を含む地
層境界の位置とし、また特許１で定義したＴとＫの値が
測線上で急減する範囲を断層破砕帯とする解析方法を提
示した。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】その後の野外測定で、
出願中特許の方法は海・湖底上の測定にも有効なことが
立証された反面、測定装置やその運搬装置を構成する諸
材質等に含まれた放射性核種からのガンマ線量の混入が
解析を大きく妨げることが明らかになった。また、開口
割れ目の設定基準に前記した特許１，特許２，出願中特
許のいずれもがＢ／Ｔを指標とする方法とＢ／Ｋを指標
とする方法の両方法を示したが、そのいずれを用いた方
が良いかは指摘できなかった。さらに出願中特許で示し
た断層を含む地層境界の指摘方法は指摘個所数が実態以
上に多くなり、加えて断層破砕帯の指摘方法は解析洩れ
が生じやすい上に、提示した指摘条件の野外検出が困難
などの問題点が見出された。
出願中特許の方法は海・湖底上の測定にも有効なことが
立証された反面、測定装置やその運搬装置を構成する諸
材質等に含まれた放射性核種からのガンマ線量の混入が
解析を大きく妨げることが明らかになった。また、開口
割れ目の設定基準に前記した特許１，特許２，出願中特
許のいずれもがＢ／Ｔを指標とする方法とＢ／Ｋを指標
とする方法の両方法を示したが、そのいずれを用いた方
が良いかは指摘できなかった。さらに出願中特許で示し
た断層を含む地層境界の指摘方法は指摘個所数が実態以
上に多くなり、加えて断層破砕帯の指摘方法は解析洩れ
が生じやすい上に、提示した指摘条件の野外検出が困難
などの問題点が見出された。
【００１１】また、特許１，特許２，出願中特許の三者
で指摘できた地質境界，開口性割れ目，断層破砕帯等の
位置は各測線上に点在したものに止まり、それらの分布
状態から実用上で重要な測線間の地質境界，断層破砕
帯，開口割れ目系等の表層での連続状態を解析すること
は困難であった。
で指摘できた地質境界，開口性割れ目，断層破砕帯等の
位置は各測線上に点在したものに止まり、それらの分布
状態から実用上で重要な測線間の地質境界，断層破砕
帯，開口割れ目系等の表層での連続状態を解析すること
は困難であった。
【００１２】本発明は、以上の諸欠点を克服し、より正
確・詳細な表層の諸条件を見出し、指摘する方法を提供
するものである。
確・詳細な表層の諸条件を見出し、指摘する方法を提供
するものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明は、表層に含む天
然の放射性核種のうち、地表上又は海・湖底上の任意地
点に設けたガンマ線検出器に入射するカリウム−４０，
タリウム−２０８及びビスマス−２１４の３核種から放
出される、カリウム−４０は１．４６３Ｍｅｖ，タリウ
ム−２０８は２．６１４Ｍｅｖ，ビスマス−２１４は
１．１２０Ｍｅｖと１．７６４Ｍｅｖの各エネルギーを
もつ一次ガンマ線で生じた光電ピーク計数率（以下、そ
れぞれをＫ，Ｔ，Ｂｏ，Ｂ１という。）、並びにビスマ
ス−２１４の１．１２０Ｍｅｖの光電ピーク計数率の測
定エネルギー範囲に入射するビスマス−２１４の１．１
５５Ｍｅｖから２．４４８Ｍｅｖまでの範囲にある放出
ガンマ線によるコンプトン散乱計数率（以下、Ｂ２とい
う。）を測定し、Ｂ０＋Ｂ１＋Ｂ２＝Ｂとする。Ｂ／Ｋ
＝Ｒ１，Ｂ／Ｔ＝Ｒ２，Ｔ／Ｋ＝Ｒ３を三種の核比と
し、測線上の任意の測点に対し、任意の進行方向にその
直前までのｎ個の測点で得た各核比の算術平均値をバー
ＲＦ，直後からｎ個までの測点で得た各核比の算術平均
値をバーＲＢとし、それらにＲに対応する核比ごとのサ
フィックスをつけたとき、（Ｒ１／バーＲＦ１−１）×
１００＝Ｐ１，（Ｒ１／バーＲＢ１−１）×１００＝Ｐ
２，（Ｒ２／バーＲＦ２−１）×１００＝Ｐ３，（Ｒ２
／バーＲＢ２−１）×１００＝Ｐ４，（Ｒ３／バーＲ
Ｆ３−１）×１００＝Ｐ５，（Ｒ３／バーＲＢ３ −１）
×１００＝Ｐ６とする６つの核比変化率によって、下記
の方法で断層を含む地質境界，断層破砕帯，開口性割れ
目のそれぞれの位置を検出し、断層破砕帯の破砕度と開
口性割れ目の開口度を数値評価し、さらに表層の核比変
化率に特徴をもつ地質を含めた前記各解析対象ごとの平
面的連続状態を評価する方法である。
然の放射性核種のうち、地表上又は海・湖底上の任意地
点に設けたガンマ線検出器に入射するカリウム−４０，
タリウム−２０８及びビスマス−２１４の３核種から放
出される、カリウム−４０は１．４６３Ｍｅｖ，タリウ
ム−２０８は２．６１４Ｍｅｖ，ビスマス−２１４は
１．１２０Ｍｅｖと１．７６４Ｍｅｖの各エネルギーを
もつ一次ガンマ線で生じた光電ピーク計数率（以下、そ
れぞれをＫ，Ｔ，Ｂｏ，Ｂ１という。）、並びにビスマ
ス−２１４の１．１２０Ｍｅｖの光電ピーク計数率の測
定エネルギー範囲に入射するビスマス−２１４の１．１
５５Ｍｅｖから２．４４８Ｍｅｖまでの範囲にある放出
ガンマ線によるコンプトン散乱計数率（以下、Ｂ２とい
う。）を測定し、Ｂ０＋Ｂ１＋Ｂ２＝Ｂとする。Ｂ／Ｋ
＝Ｒ１，Ｂ／Ｔ＝Ｒ２，Ｔ／Ｋ＝Ｒ３を三種の核比と
し、測線上の任意の測点に対し、任意の進行方向にその
直前までのｎ個の測点で得た各核比の算術平均値をバー
ＲＦ，直後からｎ個までの測点で得た各核比の算術平均
値をバーＲＢとし、それらにＲに対応する核比ごとのサ
フィックスをつけたとき、（Ｒ１／バーＲＦ１−１）×
１００＝Ｐ１，（Ｒ１／バーＲＢ１−１）×１００＝Ｐ
２，（Ｒ２／バーＲＦ２−１）×１００＝Ｐ３，（Ｒ２
／バーＲＢ２−１）×１００＝Ｐ４，（Ｒ３／バーＲ
Ｆ３−１）×１００＝Ｐ５，（Ｒ３／バーＲＢ３ −１）
×１００＝Ｐ６とする６つの核比変化率によって、下記
の方法で断層を含む地質境界，断層破砕帯，開口性割れ
目のそれぞれの位置を検出し、断層破砕帯の破砕度と開
口性割れ目の開口度を数値評価し、さらに表層の核比変
化率に特徴をもつ地質を含めた前記各解析対象ごとの平
面的連続状態を評価する方法である。
【００１４】 記 （１）表層上の任意な測点で設けたガンマ線検出器によ
る各測定チャンネルに入射する表層に含む指標核種以外
からの妨害ガンマ線による計数率を、陸上の測定用には
検出器とその運搬装置を水深５ｍ以上の海又は湖の水面
上に置いた測定値で求め、海・湖底上の測定用には検出
器とその運搬装置を海又は湖の底面から５ｍ以上離した
水中の測定値で求め、各測点での表層に含む指標核種か
らのガンマ線計数率は、測定された計数率から前記のい
ずれかの妨害ガンマ線計数率を差引いた値とする。
る各測定チャンネルに入射する表層に含む指標核種以外
からの妨害ガンマ線による計数率を、陸上の測定用には
検出器とその運搬装置を水深５ｍ以上の海又は湖の水面
上に置いた測定値で求め、海・湖底上の測定用には検出
器とその運搬装置を海又は湖の底面から５ｍ以上離した
水中の測定値で求め、各測点での表層に含む指標核種か
らのガンマ線計数率は、測定された計数率から前記のい
ずれかの妨害ガンマ線計数率を差引いた値とする。
【００１５】この妨害ガンマ線量をガンマ線検出器の各
測定チャンネルに入射するバックグランド計数率とする
と、その測定方法は対象地域が陸上の場合、水深が５m
以上になる海面又は湖面上に検出器を含む測定装置を置
いて求め、対象地域が海・湖底の場合は、測定する海・
湖底から５m 以上の高さに検出器を含む測定装置を置い
て求める。各測点での測定値から上述の測定条件に応じ
たバックグランド計数率を差引いた値を指標核種からの
ガンマ線量Ｂ，Ｋ，Ｔo とする。以上の測定方法で得た
タリウム−208 の2.614Mevの光電ピーク計数率Ｔo には
エネルギー2.4478Mev で崩壊率1.512 ％のビスマス−21
4 のガンマ線による光電ピーク計数率が含まれるので、
表層中のタリウム−208 とビスマス−214 の存在比を
１：3.1 と仮定し、タリウム計数率ＴはＴ0 ×0.98とす
る。以上の方法で各解析指標の変化率は従来法の値より
も約20％以上高くなり、また実態をより忠実に反映す
る。
測定チャンネルに入射するバックグランド計数率とする
と、その測定方法は対象地域が陸上の場合、水深が５m
以上になる海面又は湖面上に検出器を含む測定装置を置
いて求め、対象地域が海・湖底の場合は、測定する海・
湖底から５m 以上の高さに検出器を含む測定装置を置い
て求める。各測点での測定値から上述の測定条件に応じ
たバックグランド計数率を差引いた値を指標核種からの
ガンマ線量Ｂ，Ｋ，Ｔo とする。以上の測定方法で得た
タリウム−208 の2.614Mevの光電ピーク計数率Ｔo には
エネルギー2.4478Mev で崩壊率1.512 ％のビスマス−21
4 のガンマ線による光電ピーク計数率が含まれるので、
表層中のタリウム−208 とビスマス−214 の存在比を
１：3.1 と仮定し、タリウム計数率ＴはＴ0 ×0.98とす
る。以上の方法で各解析指標の変化率は従来法の値より
も約20％以上高くなり、また実態をより忠実に反映す
る。
【００１６】(2) 解析原理で地質境界は測線上に１核種
のガンマ線量が急変する地点で示されるが、測定される
ガンマ線量は数多い変動要因の影響が大きく現れて、実
用の解析への利用はむずかしい。そこで出願中特許では
地表の幾何学的条件による変動を消去し、地質境界を示
し易くしたＲ2 とＲ3 を用い、その急変地点を地質境界
としたが、実用上の誤差は未だ多かった。このため、こ
こでは変動要因が最小になる核比変化率Ｐ1 〜Ｐ6 を使
った。
のガンマ線量が急変する地点で示されるが、測定される
ガンマ線量は数多い変動要因の影響が大きく現れて、実
用の解析への利用はむずかしい。そこで出願中特許では
地表の幾何学的条件による変動を消去し、地質境界を示
し易くしたＲ2 とＲ3 を用い、その急変地点を地質境界
としたが、実用上の誤差は未だ多かった。このため、こ
こでは変動要因が最小になる核比変化率Ｐ1 〜Ｐ6 を使
った。
【００１７】測線上の地質境界付近での各核種のガンマ
線量又は各核比の状態を模式的にみると、図１の上段の
ようになり、この状態をＰ１とＰ２，Ｐ３とＰ４そして
Ｐ５とＰ６という３つのペアの値からみると、ペアごと
に測線上の進行方向とその逆方向での状態はそれぞれ図
１の中段と下段のようになる。そこで１つのペアでは片
方の地点のＰ値が正のしきい値＋Ｐを越え、隣りの地点
の違うＰ値が負のしきい値−Ｐｔを越えた負の値でかつ
その絶対値が前者とほぼ同じになる条件がこの２測点に
一つ以上のペアで存在する場合には、両測点の間が断層
を含む地質境界の位置とした。
線量又は各核比の状態を模式的にみると、図１の上段の
ようになり、この状態をＰ１とＰ２，Ｐ３とＰ４そして
Ｐ５とＰ６という３つのペアの値からみると、ペアごと
に測線上の進行方向とその逆方向での状態はそれぞれ図
１の中段と下段のようになる。そこで１つのペアでは片
方の地点のＰ値が正のしきい値＋Ｐを越え、隣りの地点
の違うＰ値が負のしきい値−Ｐｔを越えた負の値でかつ
その絶対値が前者とほぼ同じになる条件がこの２測点に
一つ以上のペアで存在する場合には、両測点の間が断層
を含む地質境界の位置とした。
【００１８】(3) 出願中特許では断層破砕帯の位置とそ
の破砕度をＫ又はＴ値の急減する範囲とその急減率とに
よって示したが、その解析対象は測点の地表が平面にあ
る測定値のみに限られるので、実用化が困難であった。
そこで汎用性が高く、より確実・詳細に指摘する次の解
析基準にした。
の破砕度をＫ又はＴ値の急減する範囲とその急減率とに
よって示したが、その解析対象は測点の地表が平面にあ
る測定値のみに限られるので、実用化が困難であった。
そこで汎用性が高く、より確実・詳細に指摘する次の解
析基準にした。
【００１９】断層破砕帯は図２に示すように、Ｒ１又は
Ｒ２で値の急減として示されるが、測定値がもつ誤差の
多さがこの方法による解析を妨げる。これを誤差がＲ値
より小さくなるＰ値でみると、進行方向には図の中段に
示すＰＦ値のようになり、その逆方向では図２の下段の
ＰＢ値のように示される。これらのＰ値は測定値に含む
誤差的変動が未だ大きいので、各測点でのＰ１〜Ｐ４の
うちで絶対値が最小のＰ０値を解析指標とした。それは
Ｐ１〜Ｐ４のうちで、諸誤差要因による変動量が最小に
なる。Ｐ０値の測線分布上で一測点又は続く数測点で負
のしきい値である−Ｐｔ を越える負のＰ ０ 値が存在した
とき、その範囲を断層破砕帯の位置とし、破砕度はその
範囲の両端部で絶対値の小さい値のＰ０値がもつ負の程
度で示されるとした。
Ｒ２で値の急減として示されるが、測定値がもつ誤差の
多さがこの方法による解析を妨げる。これを誤差がＲ値
より小さくなるＰ値でみると、進行方向には図の中段に
示すＰＦ値のようになり、その逆方向では図２の下段の
ＰＢ値のように示される。これらのＰ値は測定値に含む
誤差的変動が未だ大きいので、各測点でのＰ１〜Ｐ４の
うちで絶対値が最小のＰ０値を解析指標とした。それは
Ｐ１〜Ｐ４のうちで、諸誤差要因による変動量が最小に
なる。Ｐ０値の測線分布上で一測点又は続く数測点で負
のしきい値である−Ｐｔ を越える負のＰ ０ 値が存在した
とき、その範囲を断層破砕帯の位置とし、破砕度はその
範囲の両端部で絶対値の小さい値のＰ０値がもつ負の程
度で示されるとした。
【００２０】（４）開口性割れ目は特許２と出願中特許
でＲ１又はＲ２では、図３の上段に示す値の凸状部にな
り、ＰＦとＰＢ値では図の中・下段の変化になる。そこ
でＰ１とＰ２又はＰ３とＰ４という２つのペアのいずれ
かで、ペアのＰ値が共に正のしきい値であるＰｔ値を越
えた範囲を開口性割れ目の位置とし、その最小の値を用
いて開口度を示すとした。しかし、２つのペアでの開口
度は誤差的変動で異なる場合が多かった。
でＲ１又はＲ２では、図３の上段に示す値の凸状部にな
り、ＰＦとＰＢ値では図の中・下段の変化になる。そこ
でＰ１とＰ２又はＰ３とＰ４という２つのペアのいずれ
かで、ペアのＰ値が共に正のしきい値であるＰｔ値を越
えた範囲を開口性割れ目の位置とし、その最小の値を用
いて開口度を示すとした。しかし、２つのペアでの開口
度は誤差的変動で異なる場合が多かった。
【００２１】そこで、野外測定の経験から、ここでは解
析基準をＰ０とし、Ｐ０値が１測点又は続く数測点でＰ
ｔ値を越えた値になったとき、その範囲を開口性割れ目
とし、開口度は両端部での小さい方の値のＰ ０ 値の程度
で示されるとした。
析基準をＰ０とし、Ｐ０値が１測点又は続く数測点でＰ
ｔ値を越えた値になったとき、その範囲を開口性割れ目
とし、開口度は両端部での小さい方の値のＰ ０ 値の程度
で示されるとした。
【００２２】（５）特許１，特許２，出願中特許等で測
線上の開口性割れ目，地質境界，断層破砕帯等を指摘で
きても、実用に重要な測線間でのそれらの連続性の想定
はむずかしかった。しかし、測定値がもつ誤差的変動を
大幅に消去したＰ０値の分布を各測線間で比較すると、
各地質の詳細な変化は測線間のＰ０値の変化パターンの
類似性を指標に良く対比できることが見出され、測線間
での詳細な地質の連続状態が解析できた。そこで、ここ
では測線間で断続又は消失しやすい開口性割れ目や断層
破砕帯、そしてＰ０値の変化で区分できる表層地質を含
めて、それらの連続方向や連続状態を測線間のＰ０値の
分布状態から求めた。
線上の開口性割れ目，地質境界，断層破砕帯等を指摘で
きても、実用に重要な測線間でのそれらの連続性の想定
はむずかしかった。しかし、測定値がもつ誤差的変動を
大幅に消去したＰ０値の分布を各測線間で比較すると、
各地質の詳細な変化は測線間のＰ０値の変化パターンの
類似性を指標に良く対比できることが見出され、測線間
での詳細な地質の連続状態が解析できた。そこで、ここ
では測線間で断続又は消失しやすい開口性割れ目や断層
破砕帯、そしてＰ０値の変化で区分できる表層地質を含
めて、それらの連続方向や連続状態を測線間のＰ０値の
分布状態から求めた。
【００２３】
【実施例】［妨害ガンマ線量］ 水深約３０ｍの海底から約１０ｍ上に設置した直径約
０．９ｍ，高さ約０．７ｍ，厚さ約３ｃｍの円筒状鉄製
容器内に、直径と高さが１２．７ｃｍのＮａｌ結晶をも
つ検出器１２本を納めたとき、３測点でそれぞれ約３０
分の測定をした結果、表１のように、各測定チャンネル
で毎分あたりの妨害ガンマ線量は表層の指標核種からの
ガンマ線量の１９〜３４％を占めるという大きな値が得
られ、かつ各測定チャンネルごとの混入計数率は大幅に
違っていた。妨害ガンマ線量がＫのチャンネルに多い理
由は、鉄材に含まれたコバルト−６０と検出器の光電子
増倍管に含まれたカリウム−４０とによると思われる。
０．９ｍ，高さ約０．７ｍ，厚さ約３ｃｍの円筒状鉄製
容器内に、直径と高さが１２．７ｃｍのＮａｌ結晶をも
つ検出器１２本を納めたとき、３測点でそれぞれ約３０
分の測定をした結果、表１のように、各測定チャンネル
で毎分あたりの妨害ガンマ線量は表層の指標核種からの
ガンマ線量の１９〜３４％を占めるという大きな値が得
られ、かつ各測定チャンネルごとの混入計数率は大幅に
違っていた。妨害ガンマ線量がＫのチャンネルに多い理
由は、鉄材に含まれたコバルト−６０と検出器の光電子
増倍管に含まれたカリウム−４０とによると思われる。
【００２４】海中・海底ガンマ線量測定例
【表１】
【００２５】 ［Ｐ値による断層破砕帯と開口割れ目の決定根拠］ 任意の測点で得たＰ１とＰ２，Ｐ３とＰ４，Ｐ５とＰ６
という３つのペアそれぞれの小さい値をＰ０ｕとし、そ
の１％区切りでの発生確率を１地域の約３００測点のデ
ータから求めると、図４の下段左，下段右，上段中央の
ようになった。Ｐ５とＰ６のペアではＰ０ｕの値が鋭い
ピークとなってほとんどがゼロに集中し、表層地質の違
いによる影響が少なかった。Ｐ１とＰ２のペアでは前者
よりＰ０ｕ値のピークが著しく鈍って＋５％にこぶが認
められた。それは表層地質の差異がＢ値の上昇に基づく
条件の多さを示した。Ｐ３とＰ４のペアでは前者と同様
にＰ０ｕ値のピークが著しく鈍って−５％にこぶが認め
られた。それは表層地質の差異がＢ値の低下に基づく条
件の多さを示した。さらに、以上の表層地質の違いによ
るＢ値の変動で、Ｐ０ｕ値がしきい値より絶対値で大き
い断層破砕帯と開口性割れ目ではそれらが発生する確率
を違うパターンにした。
という３つのペアそれぞれの小さい値をＰ０ｕとし、そ
の１％区切りでの発生確率を１地域の約３００測点のデ
ータから求めると、図４の下段左，下段右，上段中央の
ようになった。Ｐ５とＰ６のペアではＰ０ｕの値が鋭い
ピークとなってほとんどがゼロに集中し、表層地質の違
いによる影響が少なかった。Ｐ１とＰ２のペアでは前者
よりＰ０ｕ値のピークが著しく鈍って＋５％にこぶが認
められた。それは表層地質の差異がＢ値の上昇に基づく
条件の多さを示した。Ｐ３とＰ４のペアでは前者と同様
にＰ０ｕ値のピークが著しく鈍って−５％にこぶが認め
られた。それは表層地質の差異がＢ値の低下に基づく条
件の多さを示した。さらに、以上の表層地質の違いによ
るＢ値の変動で、Ｐ０ｕ値がしきい値より絶対値で大き
い断層破砕帯と開口性割れ目ではそれらが発生する確率
を違うパターンにした。
【００２６】しかし、図４右側の上図に示したＰ０値を
使う方法では、一般の地質条件での変動がＰ５とＰ６の
関係にほぼ一致した鋭いピークとなり、一般の地質条件
の解析に妥当なことを裏付けた。また、Ｐ１とＰ２，並
びにＰ３とＰ４でそれぞれ片方に認められたこぶの現象
は、図中に点線で描いた一般の地質条件がもつ値の標準
曲線値を差引いた図の下部に示すパターンのように、Ｐ
０値の＋５％と−５％の部分に明瞭に指摘され、それぞ
れの地層境界ではこのいずれかのタイプが発生すること
を裏付けた。さらにしきい値±Ｐｔを絶対値で越えた断
層破砕帯と開口割れ目の出現状態は、Ｐ１とＰ２，Ｐ３
とＰ４のパターンからみて納得できる分布となった。以
上から、解析指標をＰ０値とすることで、地質境界，断
層破砕帯，開口割れ目を指摘する方法は、特許１，特許
２，出願中特許のいずれよりも妥当性の高い方法になる
と思われる。
使う方法では、一般の地質条件での変動がＰ５とＰ６の
関係にほぼ一致した鋭いピークとなり、一般の地質条件
の解析に妥当なことを裏付けた。また、Ｐ１とＰ２，並
びにＰ３とＰ４でそれぞれ片方に認められたこぶの現象
は、図中に点線で描いた一般の地質条件がもつ値の標準
曲線値を差引いた図の下部に示すパターンのように、Ｐ
０値の＋５％と−５％の部分に明瞭に指摘され、それぞ
れの地層境界ではこのいずれかのタイプが発生すること
を裏付けた。さらにしきい値±Ｐｔを絶対値で越えた断
層破砕帯と開口割れ目の出現状態は、Ｐ１とＰ２，Ｐ３
とＰ４のパターンからみて納得できる分布となった。以
上から、解析指標をＰ０値とすることで、地質境界，断
層破砕帯，開口割れ目を指摘する方法は、特許１，特許
２，出願中特許のいずれよりも妥当性の高い方法になる
と思われる。
【００２７】［断層破砕帯，開口性割れ目等の平面分布
解析例］水深約20〜30m の海底で平行する３本の測線各
200m ごとに、２m 間隔で測定した値からＰ0 値の分布
を描くと、図５のようになった。しきい値Ｐt を±９％
にしたときの断層破砕帯を黒三角印で、その破砕度を数
字で示し、開口性割れ目を黒丸印で、その開口度を数字
で示した。○印はしきい値以下の一般の表層地質の値で
ある。
解析例］水深約20〜30m の海底で平行する３本の測線各
200m ごとに、２m 間隔で測定した値からＰ0 値の分布
を描くと、図５のようになった。しきい値Ｐt を±９％
にしたときの断層破砕帯を黒三角印で、その破砕度を数
字で示し、開口性割れ目を黒丸印で、その開口度を数字
で示した。○印はしきい値以下の一般の表層地質の値で
ある。
【００２８】３測線のＰ０値の分布状態から、断層破砕
帯と開口性割れ目並びに表層地質が変化したＰ０の絶対
値が比較的大きな部分を測線間で点線に結んだ。測線の
幅で測線の両端までの平面におけるそれらの分布状態を
みると、図の左側の大規模な断層破砕帯を境に、図の左
側と右側で点線の走行が著しく異なり、また右側の走行
は図の下に向かうほど縮まっていく状態が良く示されて
いる。そして破砕度や開口度をみると前記の破砕帯の左
では図の上部ほど大きな値になり、図の中央部ではそれ
らが消失し、破砕帯の右では図の下部ほど大きな値にな
るという構造運動による変形をよく示している。
帯と開口性割れ目並びに表層地質が変化したＰ０の絶対
値が比較的大きな部分を測線間で点線に結んだ。測線の
幅で測線の両端までの平面におけるそれらの分布状態を
みると、図の左側の大規模な断層破砕帯を境に、図の左
側と右側で点線の走行が著しく異なり、また右側の走行
は図の下に向かうほど縮まっていく状態が良く示されて
いる。そして破砕度や開口度をみると前記の破砕帯の左
では図の上部ほど大きな値になり、図の中央部ではそれ
らが消失し、破砕帯の右では図の下部ほど大きな値にな
るという構造運動による変形をよく示している。
【００２９】
【発明の効果】一般に風化堆積層や第四紀堆積層の被覆
で検出さえも困難な地質境界、断層破砕帯，開口性割れ
目等の位置の検出並びに後二者の破砕度と開口度を数量
評価し、特徴をもつ表層地質も含めたそれらの平面的連
続状態を解析する本法は、さきに提示した特許１，特許
２，出願中特許による解析水準を大幅に向上させた。
で検出さえも困難な地質境界、断層破砕帯，開口性割れ
目等の位置の検出並びに後二者の破砕度と開口度を数量
評価し、特徴をもつ表層地質も含めたそれらの平面的連
続状態を解析する本法は、さきに提示した特許１，特許
２，出願中特許による解析水準を大幅に向上させた。
【００３０】その結果、第１に表層地質の解析，地震予
知を含めた地域の地盤変動機構の解析，トンネルや切土
等の土木工事における落盤・崩壊・出水の予知等をより
正確に行なえるようになる。
知を含めた地域の地盤変動機構の解析，トンネルや切土
等の土木工事における落盤・崩壊・出水の予知等をより
正確に行なえるようになる。
【００３１】第２に広域での測定から断裂系地下水や温
泉水，地熱の開発適地探査，ウラン・石油・天然ガス等
の鉱床探査，地すべり対策等を従来法よりも迅速・簡便
・低コストでより正確詳細に行なえるようになる。
泉水，地熱の開発適地探査，ウラン・石油・天然ガス等
の鉱床探査，地すべり対策等を従来法よりも迅速・簡便
・低コストでより正確詳細に行なえるようになる。
【図１】地質境界での諸指標の変化
【図２】断層破砕帯での諸指標の変化
【図３】開口性割れ目での諸指標の変化
【図４】Ｐou値とＰ0 値の発生確率実測例
【図５】３測線での各解析指標の連続性の検討例
Claims (1)
- 【請求項１】 表層に含む天然の放射性核種のうち、地
表上又は海・湖底上の任意地点に設けたガンマ線検出器
に入射するカリウム−４０，タリウム−２０８及びビス
マス−２１４の３核種から放出される、カリウム−４０
は１．４６３Ｍｅｖ，タリウム−２０８は２．６１４Ｍ
ｅｖ，ビスマス−２１４は１．１２０Ｍｅｖと１．７６
４Ｍｅｖの各エネルギーをもつ一次ガンマ線で生じた光
電ピーク計数率（以下、それぞれをＫ，Ｔ，Ｂｏ，Ｂ１
という。）、並びにビスマス−２１４の１．１２０Ｍｅ
ｖの光電ピーク計数率の測定エネルギー範囲に入射する
ビスマス−２１４の１．１５５Ｍｅｖから２．４４８Ｍ
ｅｖまでの範囲にある放出ガンマ線によるコンプトン散
乱計数率（以下、Ｂ２という。）を測定し、Ｂ０＋Ｂ１
＋Ｂ２＝Ｂ，Ｂ／Ｋ＝Ｒ１，Ｂ／Ｔ＝Ｒ２，Ｔ／Ｋ＝Ｒ
３を三種の核比とし、測線上の任意の測点に対し、任意
の進行方向にその直前までのｎ個の測点で得た各核比の
算術平均値をバーＲＦ，直後からｎ個までの測点で得た
各核比の算術平均値をバーＲＢとし、それらにＲに対応
する核比ごとのサフィックスをつけたとき、（Ｒ１／バ
ーＲＦ１−１）×１００＝Ｐ１，（Ｒ１／バーＲＢ１−
１）×１００＝Ｐ２，（Ｒ２／バーＲＦ２−１）×１０
０＝Ｐ３，（Ｒ２／バーＲＢ２−１）×１００＝Ｐ４，
（Ｒ３／バーＲＦ３−１）×１００＝Ｐ５，（Ｒ３／バ
ーＲＢ３ −１）×１００＝Ｐ６とする６つの核比変化率
によって、下記の方法で断層を含む地質境界、断層破砕
帯、開口性割れ目のそれぞれの位置を検出し、断層破砕
帯の破砕度と開口性割れ目の開口度を数値評価し、さら
に表層の核比変化率に特徴をもつ地質を含めた前記各解
析対象ごとの平面的連続状態を評価する地表と海・湖底
の下に伏在する断層破砕帯，開口性割れ目等の分布状態
の検出方法。 記 （１）表層上の任意な測点で設けたガンマ線検出器によ
る各測定チャンネルに入射する表層に含む指標核種以外
からの妨害ガンマ線による計数率を、陸上の測定用には
検出器とその運搬装置を水深５ｍ以上の海又は湖の水面
上に置いた測定値で求め、海・湖底上の測定用には検出
器とその運搬装置を海又は湖の底面から５ｍ以上離した
水中の測定値で求め、各測点での表層に含む指標核種か
らのガンマ線計数率は、測定された計数率から前記のい
ずれかの妨害ガンマ線計数率を差引いた値とする。 （２）測線上の任意な測点とその隣りの測点でのＰ１と
Ｐ２，Ｐ３とＰ４，Ｐ５とＰ６という３つのペアにおい
て、一つのペアで片方の測点のＰ値が正のしきい値＋Ｐ
ｔを越え、隣の測点の違うＰ値が負のしきい値−Ｐｔを
越えた負の値でかつその絶対値が前者とほぼ同じ値にな
る条件がこの２測点のペアに１つ以上存在する場合、両
測点の間を断層を含む地質境界の位置とする。 （３）測点ごとにＰ１〜Ｐ４のうちで絶対値が最小なも
のをＰ０とし、任意の測線上のＰ０値の分布で、Ｐ０値
が−Ｐｔを越えて負の値になる条件が一測点又は数測点
に並ぶ範囲を断層破砕帯の位置とし、その範囲の両端部
のＰ０値のうちで絶対値の小さい方の値から破砕度を求
め、同様にＰ０値が＋Ｐｔを越えて正の値になる条件が
一測点又は数測点に並ぶ範囲を開口性割れ目の位置と
し、その範囲の両端部のＰ０値のうちで小さい方の値か
ら開口度を求める。 （４）対象地域とその周辺の構造運動の状態から想定さ
れる断層や開口性割れ目の走行方向を横切る測線を数本
設けて測線ごとにＰ０値の分布を描き、前記の方法で得
た地質境界，断層破砕帯，開口性割れ目及びその測線上
でのＰ０値の特徴的変化パターンそれぞれの測線間にお
ける位置的関係、破砕度又は開口度の測線間の変化を比
較することから、地質境界，断層破砕帯，開口性割れ
目，特徴をもつ各表層地質の平面的位置の連続状態、並
びに破砕度と開口度の平面的変化を定める。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7246595A JP2819097B2 (ja) | 1995-03-07 | 1995-03-07 | 地表と海・湖底の下に伏在する断層破砕帯，開口性割れ目等の分布状態の検出方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7246595A JP2819097B2 (ja) | 1995-03-07 | 1995-03-07 | 地表と海・湖底の下に伏在する断層破砕帯，開口性割れ目等の分布状態の検出方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08248146A JPH08248146A (ja) | 1996-09-27 |
| JP2819097B2 true JP2819097B2 (ja) | 1998-10-30 |
Family
ID=13490092
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7246595A Expired - Fee Related JP2819097B2 (ja) | 1995-03-07 | 1995-03-07 | 地表と海・湖底の下に伏在する断層破砕帯，開口性割れ目等の分布状態の検出方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2819097B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AU2013277928B2 (en) | 2012-06-18 | 2017-06-15 | Technological Resources Pty. Limited | Systems and methods for processing geophysical data |
| JP5671184B1 (ja) * | 2013-11-06 | 2015-02-18 | アジア航測株式会社 | 断層図作成装置及び断層図作成方法並びに断層図作成プログラム |
-
1995
- 1995-03-07 JP JP7246595A patent/JP2819097B2/ja not_active Expired - Fee Related
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|---|---|
| JPH08248146A (ja) | 1996-09-27 |
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