米乐m6官方网站[理事长中钵良二](以下简称“AIST”)日本地质调查所地质信息研究部[研究主任田中雄一郎]京都大学防灾研究所、冈山理科大学、鸟取大学地球物理研究组宫川步研究员完成了比例尺为1:20万的《和歌山地区重力图》,并于2017年3月出版。
目前,日本地质调查所重力图(布格异常)'' 40件正在陆续制作中,这次和歌山地区是第32件。地球表面的重力根据位置而变化,通过测量重力,可以估计地下结构,例如断层的位置以及地下矿产资源的存在与否。因此,目前它被用于防灾、减灾和资源勘探。 AIST还制作了“地质图”,显示了“地球表面”上分布着什么样的岩石和地层。通过将这些重力图与地质图进行比较,可以高精度地识别日本从地表到地下的详细地质结构,从而阐明日本列岛的形成历史。
为此,我们一直在全国范围内编辑和发布重力图。随着这张和歌山地区重力图的完成,我们将离这一目标更近了一步。
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| 和歌山地区重力图(布格异常) |
由于地下结构密度的不均匀性而导致的重力差异被称为“重力异常”。引起重力异常的因素包括断层、矿产资源、火山和破火山口。例如,如果有断层,断层两侧的重力就会不同,因为地层会移动。此外,地下金属矿床比周围的物质更致密、更重,从而增加了重力。此外,在重玄武岩火山地区,重力增加,而在有破火山口的地区,密度较低的火山沉积物会降低重力。这样,通过测量来自地面的重力分布,就可以估计地下结构,因此重力值被广泛用于防灾减灾、资源勘探等。此外,为全国制作和维护地质图的产业技术研究院(AIST)也非常重视重力值,因为通过将重力图与地质图进行比较,可以高精度地识别日本从地表到地下的详细地质结构,从而阐明日本地质构造的形成历史。日本列岛。
然而,没有覆盖全国的重力图,而且根据地区和位置的不同,存在很大差异,有些地方有详细的重力测量,有些地方根本没有任何测量。
自1990年以来,产业技术研究院全面测量了全国的重力值,并出版了每个地区的31幅重力图,现在新的《和歌山地区重力图》已经完成并出版。
目前测量重力值的方式有两种:“绝对测量”和“相对测量”。使用称为“绝对重力计”的大型装置获得的精确绝对重力值,由日本地理空间信息管理局公布为“重力参考点”。但是,重力参考点的数量非常有限,而且测量的范围也很大,因此使用陆基重力仪的相对测量来补充绝对测量。该方法计算两点之间的重力差并测量相对重力值,且测量设备较小,可以方便地在室外测量。重力可以利用人造卫星或飞机来测量,但这些方法可以测量大范围的重力分布,但分辨率较低,精度明显不如绝对重力仪和陆基重力仪。
因此,产业技术研究院根据各点重力值的相对测量结果制作了重力图。特别是,在新发布的和歌山区域重力图中,总共使用了14828个重力测量点进行编辑,其中陆地上有14170个,海洋上有658个。在陆地上的 14,170 个点中,AIST 测量了 3,387 个点;对于其他测量点,其他机构和组织提供了相对重力测量结果并进行了汇总。
提供信息的机构包括名古屋大学、京都大学、帝石石油株式会社(现为 INPEX Corporation)、日本石油天然气金属国家株式会社、东京大学、地球科学研究小组、金泽大学、新能源和产业技术综合开发机构、日本地理空间信息管理局、鸟取大学以及日本美国国防测绘机构(现为国家图像和测绘机构)海岸警卫队海洋信息部、静冈大学、秋田大学、中部大学、冈山理科大学、千叶大学(按测量点数顺序)。但各机构进行重力观测的目的不同,如防灾减灾、资源勘探、地质研究等,因此测量的区域和地点差异很大。为此,产业技术研究院重点测量了以前没有测量过的区域和地点,汇总了所有测量结果,完成了覆盖和歌山地区的重力图(图1)。
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| 图1 测量点分布 |
此外,这是第一次使用数字数据发布。因此,任何人都可以通过访问 AIST 网站轻松下载和使用数据(下载网站 URL:https://wwwgsjjp/Map/JP/geophysicalshtml)。现在还可以根据目的改变重力图的显示方法。在重力图中,显示该区域的重力值是有一个前提的。假设密度”迄今为止,砂岩、泥岩等常见沉积岩的密度为23克/立方厘米3,根据该密度计算重力值并显示重力图。然而,根据地区或位置的不同,有些地方广泛被比沉积岩重的花岗岩和火成岩覆盖,相反,有些地方广泛被比沉积岩轻的沉积物覆盖,因此应使用与这些位置的密度相匹配的假设密度来计算重力值。现在它已转换为数字数据,现在可以选择假设的密度,从而更容易显示与您想要查看的区域或地点的实际情况相匹配的重力图。例如,在火山地区,假设密度为 23 g/cm3重于 267 克/厘米3反之亦然,在有火山口且地表覆盖有低密度火山沉积物的地方,光为20 g/cm3即可显示(图2)。
此外,您还可以选择不显示详细的地名或测量点,这样您只能看到重力值的分布。此外,在重力图的说明文字中,还可以用颜色显示重力值变化的大小,从而很容易看出重力值在哪里发生变化以及变化到什么程度。
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| 图2 不同“假设密度”下显示的重力图 |
另一方面,和歌山地区重力图的完成清楚地表明,重力异常有强的地方,也有弱的地方。大阪湾及其周边平原的重力异常较低,且有向纪伊山脉和盐岬方向增加的趋势,但仔细观察,纪伊半岛东南部的重力异常变化较为复杂。此外,在日本最大的断层之一的正中构造线、大阪平原周围的活动断层上町断层和生驹断层上也确认了明显的重力变化。在地表出现三波川变质岩等致密地质构造的地区,也会观察到高重力异常。
特别是,该地区是南纪熊野地质公园的所在地,其中包括被指定为世界遗产的熊野古道。南纪熊野是一个地质有趣的地区,由板块俯冲形成的三个地质体组成。由于15至1400万年前剧烈的火山活动,岩浆上升、冷却和凝固而成的被称为火成体的地质体正在这里扩散开来。这次,即使从高重力值来看,我们也能确认古代火山活动的痕迹。另一方面,低密度火山沉积物覆盖的地区重力值较低,并证实正在发生复杂的变化(图3)。这样,重力图就可以估算出地表无法确认的地下构造信息,如断层、矿藏分布等,为防灾减灾、资源勘探等规划做出贡献。人们还希望重力图的使用能够在广泛的领域取得进展,包括利用该地区的地形和地质历史发现旅游资源,例如地质公园。
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图3 南纪熊野,包括被列为世界遗产的熊野古道,在15至1400万年前是一个火山区。一种被称为火成岩体的地质体,岩浆上升、冷却并凝固,正在扩散,从高重力值可以确认古代火山活动的痕迹。 (来自 NASA 航天飞机雷达地形任务 (SRTM) 的 90m DEM 用于创建地形图) |
今后,我们的目标是通过在尚未测量重力值的地区(主要是南阿尔卑斯山和中阿尔卑斯山等山区)测量相对重力值来完成剩余的重力图。
国立产业技术综合研究所
地质调查中心地质信息研究部地球物理课题组
研究员 Ayumu Miyakawa 电子邮件:miyakawa-a*aistgojp(发送前请将 * 更改为 @。)