坑井内に展開した光ファイバーを用いての地震観測の可能性について―本邦初のDAS計測で観測された自然地震を例として―

抄録

近年の技術進歩により，坑内に展開した光ファイバーをジオフォンの代わりとして使用するDistributed Acoustic Sensing（DAS）計測が注目されており，将来の低コストでの長期モニタリングのツールとして大いに期待されている。二酸化炭素地中貯留技術研究組合は，2017年8月に，大深度および傾斜井で，かつ，コイルドチュービング内に展開した光ファイバーを用いてのDAS-Vertical Seismic Profile（VSP）記録の評価を目的に，国内陸域の坑井においてDAS-VSP現場実証試験を実施した。貴重なDAS計測の機会を活用し，人工震源での発震作業を行えない夜間には，バックグラウンドノイズデータ取得のため連続DAS計測を行った。計12時間の連続計測期間中，通常のバックグラウンドノイズとは明らかに異なるイベントを観測した。同イベントと他のノイズイベントとの比較から，同イベントが自然地震によるものであると結論付けられた。気象庁解析結果と比較したところ，8月27日4:15（Japan Standard Time） に調査井からの震源距離約16 kmで発生したマグニチュード2.3の地震と同定できた。周辺のHi-net観測点波形データの解析結果と比較し，本調査期間中にDAS計測の検出感度を超えていた地震は上記地震のみであると考えられる。DAS計測を用いた地震観測には依然克服されるべき課題が多いものの，従来のジオフォンによる坑内観測と比較しメリットが多い同手法による長期地震観測の可能性が示された。