空中重力偏差法探査は重力探査の一種で，航空機に搭載した重力偏差計で測定した重力偏差の分布から地下の密度構造を推定する探査法である。重力偏差はベクトル量である重力異常の3成分を空間偏微分した9成分からなるテンソル量であり，重力異常より密度の変化に対する感度が高い。重力探査に用いる重力計は重力異常の鉛直成分しか計測できなかったが，重力偏差計はデータ処理により重力偏差テンソルを確定させる6成分と重力異常の鉛直成分を取得できる。しかも，航空機計測を行うので，山岳地域のような地表からのアクセスの難しい地域や海上でも詳細な調査を行うことができる。1980年代以降に開発された実用的な空中重力偏差計により資源探査分野を中心に空中重力偏差法探査が海外で普及し始めた。日本国内でも2013年に地熱ポテンシャルを評価する目的で空中重力偏差法探査が導入された。
 現在，商用的に使われている空中重力偏差計の基本装置は，回転する円盤に載せた4個の加速度計で重力偏差の水平成分1成分と水平曲率成分1成分を測定する。この2種類の測定値はフーリエ変換法や等価ソース法を使って重力偏差テンソルの6成分や重力異常の鉛直成分に変換される。地下の密度構造を把握し易い鉛直重力偏差や重力異常の鉛直成分を使って定性的な解析を行うことが多いが，それ以外の重力偏差成分を特殊なフィルタ処理や3次元密度構造逆解析に用いることでより高度な解析を行うことができる。
　空中重力偏差法探査は，航空機の使用料も含めて探査費用が高い，天候に探査効率が左右され易い，日本国内では航空機への搭載許可に時間がかかる，起伏ある地形や地表構造物のために低空飛行が難しい等の欠点もある。しかし，広範囲を高精度に探査できる，陸上と同様に水上の探査を行うことができる等の利点は魅力的で，国内外の各分野で空中重力偏差法探査の適用が増えると期待される。

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 鉛直方向の重力偏差地形応答については扇形モデルによる地形補正プログラムを改良し，水平方向の重力偏差地形応答にも対処できる角柱モデルによる地形応答プログラムを作成した。重力偏差の地形応答と補正範囲の検証で10km以遠の地形は殆ど影響を及ぼさず重力に比べ近距離力であることが裏付けられた。
 表層密度の推定法として上方接続残差F-T法を示し，重力データと重力偏差データに適用した。水平偏差は原データのままでも重力の上方接続残差を適用した結果に近い結果を得られた。一方，鉛直偏差は重力と同じように上方接続残差を適用しないと適切な結果を得られなかった。理由として，水平偏差（鉛直成分を含まないG_NN，G_NE，G_EEの3種）は側方構造の抽出感度が高いのに対し，鉛直偏差は下方の抽出感度が高いだけでなく数km以深の深い構造による広域トレンドを含んでいることが判った。つまり，基盤構造解析などでは深部構造による情報が残っている鉛直偏差を主として用いるべきであり，従来の重力解析と同じような感覚で利用できる。水平偏差は，表層密度解析など浅部の構造把握に利用するのに有効である。

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 空中重力探査は海外を中心に近年測定精度が向上してきており，中でも航空機搭載型の重力偏差計測技術はめざましく進歩している。本研究では，鹿児島県霧島火山西部地域を対象としてJOGMEC（独立行政法人石油天然ガス・金属鉱物資源機構）によって行われた「地熱資源ポテンシャル調査のための空中物理探査」の空中重力偏差法探査データを用いて地下の3次元密度構造を推定し，得られた密度構造とこれまでに本地域で行われた地熱資源調査結果との比較を行った。この結果，本地域の深部（標高−1500～−1000m）では，大霧地熱発電所の主貯留層となっている銀湯地区や高温の噴気・温泉・変質帯などの地熱徴候が分布する調査地域北部および南東部高岡山周辺において高密度域が見られた。特に北部の高密度域には，本地域に見られる西南西−東北東方向の断層と平行する傾向が見られた。また，南東部の高密度域を取り囲むように低密度域が分布している。地熱貯留層が分布する標高−500～0mの範囲では，深部で見られた北部の高密度域はいくつかの小さな高密度域に分岐している。この内，銀湯地区と白水越地区の間に存在する高密度域は，標高−300mでの圧力分布や温度分布との比較から，両者の地熱貯留層を分けている可能性が高い。また，この高密度域の周囲には銀湯地区や白水越地区に卓越する西南西−東北東方向の断層と同じ方向性を持つ低密度域が存在する。この低密度域は高密度域との密度差が小さいことや坑井の温度分布との比較などから地熱貯留層が含まれる破砕帯や断裂帯を捉えている可能性が高い。空中重力偏差法探査は本地域のような地上重力測定点密度の稠密化が困難な火山地域において地下の詳細な密度構造推定に有効であることが明らかになった。

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 秋田焼山は仙岩地熱地域北西端に位置する第四紀火山であり，周辺の山麓部で地熱開発が行われ現在複数の地熱発電所が稼働中である。当該地域では新エネルギー・産業技術総合開発機構 (NEDO) や地質調査所（現産業技術総合研究所）等によって地熱調査に係わる諸調査が行われ，空中磁気データの解析も行われた。例えば，かつて著者等は付近で行われたボーリング調査に伴う岩石磁気測定結果や地質断面図を拘束条件として，フォワードモデリングにより秋田焼山の磁気構造を推定した。この結果，北麓に伏在する貫入花崗岩体に加え南山腹には逆帯磁の古玉川溶結凝灰岩の伏在をモデリングできた。しかしながら，この作業には先験情報と相当量の時間と労力が必要であった。一方，その後電子技術の発展に伴いコンピュータ環境が向上し，磁気異常の3次元インバージョンも実用化された。そこで，今回国内外の火山での磁気異常の解析に用いた3次元イメージング法を秋田焼山にも適用し，先のフォワードモデリングの解析結果との比較検討を行った。その結果は，北麓の伏在貫入花崗岩体の分布など概ね既往の解析結果と整合的であった。さらに，3次元イメージングによって，既往の解析結果以外にも新たな磁気構造の推定が可能となった。例えば秋田焼山南方の倉沢山付近の地下深部を中心として顕著な負の磁化強度域が分布し，付近に露出する逆帯磁の玉川溶結凝灰岩と下位の古玉川溶結凝灰岩の推定分布域に対応するものと考えられる。また，秋田焼山北麓の貫入花崗岩体伏在域のさらに東方でも高磁化強度域が分布し，その北方に位置する大沼地熱発電所の熱源に係わる可能性もある貫入岩体の伏在も示唆された。このように，磁気異常の3次元イメージング解析により地熱地域の地下構造を推定することが以前に比べ格段に容易に行えるようになった。今後は，高分解能空中磁気探査を実施して新たな磁気異常データを取得し，これに3次元イメージング法を適用することによって，地熱地域の詳細な地下構造の推定の進展が期待される。

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 構造境界抽出のための半自動解釈手法についてレビューを行い，水平1次微分，THVH，TDX，Dimensionality Index，Shape Indexを，九重地域で取得された重力勾配テンソルデータに適用した。得られた結果の特色を理解するために，各結果のパワースペクトルをブーゲー重力異常のパワースペクトルと比較した。いずれの手法も短波長領域のパワースペクトルが大きくなっており，これらはハイパスフィルタであることが確認された。また，長波長領域のパワースペクトルを増大，あるいは大きく減少させない手法は，リニアメントの抽出だけでなく，表層地質の境界も抽出できる傾向のあることが示された。

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　英文誌「Exploration Geophysics」の内容を広く会員に紹介するために，掲載論文の要旨の翻訳を本誌に掲載する。今回は，英文誌のVol. 46 No. 4の要旨を紹介する。
　要旨の翻訳は，著者による原著版と記載されている論文以外は，会誌編集委員会にて実施した。興味をもたれた論文に関しては，是非とも電子出版されたオリジナル版をチェックいただきたい。なお，英文誌に掲載された論文は，本学会のホームページ経由で閲覧可能である。具体的には，本学会トップページ右側のバナー一覧のうち「Exploration Geophysics download site」を選択し，ウエブページ上の指示に従い，会員認証後PDF ダウンロード可能となる。

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