3D imaging of geological structure by R-VSP utilizing vibrations caused by shaft excavation at the Mizunami Underground Research Laboratory in Japan

瑞浪超深地層研究所の研究坑道掘削工事に伴う振動を利用した逆VSP探査による三次元地質構造の把握

松岡 稔幸; 程塚 保行; 石垣 孝一*; Lee, C. H.*

Matsuoka, Toshiyuki; Hodotsuka, Yasuyuki; Ishigaki, Koichi*; Lee, C. H.*

(独)日本原子力研究開発機構では、「高レベル放射性廃棄物地層処分研究開発の全体計画」に示された研究開発目標である「実際の地質環境への地層処分技術の適用性確認」を実施する深地層の研究施設の一つとして、花崗岩を対象に二本の立坑(主立坑:内径6.5m,換気立坑:内径4.5m)とそれらを結ぶ水平坑道からなる瑞浪超深地層研究所の建設を行っている。本研究では、地下構造物周辺の空間的な地質構造分布を把握する手法の開発を目的として、地表に放射状に受振器を展開し、研究所の建設に伴う掘削工事等によるさまざまな振動を震源として記録する逆VSP型の探査を実施し、その適用性に関する検討を行った。取得したデータに対して、通常のVSPデータ処理,地震波干渉法及びIP交換法の3つのデータ処理を行った。その結果、通常のVSPデータ処理及び地震波干渉法によるデータ処理により構築した反射断面から、堆積岩の堆積構造や花崗岩との不整合面の分布,花崗岩中の割れ目帯分布に対応すると考えられる反射イベントを抽出することができた。また、IP交換法によるデータ処理結果からは、瑞浪超深地層研究所周辺に分布する高角度傾斜の断層の分布を捉えることができた。

We carried out R-VSP using vibrations caused by blasting for the shaft excavation and drilling of the borehole investigation in the horizontal research galleries of the MIU, and examined the applicability of this method to imaging of geological structures around underground facilities, such as boundary between sedimentaly rocks and basal granite, fault and fracture zone in basal granite. As the results, the reflective events that seemed to correspond with sedimentary layers, the unconformity between sedimentaly rocks and granite, and fracture zone in granite could be confirmed by reflection profiles using the conventional VSP data processing and Seismic interferometry. From data processing by Image Point transform, the distribution of three faults, that are correspondent with the current geological model constructed from investigation data in the MIU project, could be detected.