CSAMT (Controlled Source Audio Frequency Magnet-Telluric) and TDEM (Time Domain Electromagnetic) survey were carryed out at Mikata area, northern part of Hyogo Prefecture. The joint inversion with CSAMT and TDEM was conducted, and the result is summarized as follows:
(1) The resistivity structure of the Mikata area to 2000-3000m below the surface was analyzed.
(2) The resistivity structure to 500m below the surface was analyzed with CSAMT. TDEM data was used to analyze the deeper structure.
(3) In a shallow zone to 250m below the surface the high resistivity zone with more than 200Ω-m is distributed around the northwest of Yatagawa River. And the low resistivity zone with less than 200Ω-m is around the southeast side. This resistivity structure corresponds to the Utaosa rhyolite lava around the northwest side of the river and Haruki mudstone member around southeast side.
(4) The low resistivity zone with less than 50Ω-m, intersecting this structures, under 500m below the sea level, is stretching from east-northeast to west-southwest.
(5) That low resistivity zone corresponds to the discharge area of the hot water at Mikata area, and is considered to indicates the presence of the fractured rock (granitic rock) in deep underground. The points of the hot springs may be controlled by the presence of the deep low local resistivity zone.

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We report on the research and development of a TDEM data acquisition system (SQUITEM) by JOGMEC using a highly sensitive high-temperature SQUID vector magnetometer cooled by liquid nitrogen. SQUITEM meets high requirements for slew rate (6.8 mT/s), dynamic range (100 dB) and bandwidth (DC-100kHz) for metal exploration. It offers deeper penetration of depth than the conventional induction coil system because it can record the step response that decreases with time slower than the impulse response of the induction coil system.
We have conducted field tests several times since 2002 in order to check performance and practicality of SQUITEM. JOGMEC has achieved stable long-term operation of all three channels, obtained good reproducibility of SQUITEM data, and good correlation between the output signals of the reference induction coils and the derivatives of the SQUITEM signals in the field tests. JOGMEC conducted the field test in February, 2005 in Marrakech-Tekna Area, Morocco where JOGMEC carried out metal exploration for the past three years. The SQUITEM data indicated its superiority to the conventional TDEM system (PROTEM) during the field test in Marrakech-Tekna Area in terms of depth of investigation. The reconstructed resistivity sections of SQUITEM data by 1-D inversion code also show good agreement with known geology and apparent resistivities of DC resistivity logging.

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The geology that becomes a problem in tunnel construction is geological fragile parts such as fault crush zones and swelling terrain, stratum boundaries, and sudden springs water, which are generally regarded as low specific resistance zones. However, the existence of unspecified cavities represented by unstable gravel, stagnant sediment, and the existence of old tunnels at coal mine sites may be assumed on the tunnel route. These cavities are assumed to be high resistivity parts, but it is said that electrical exploration is difficult because it is difficult for current to flow. However, as with the geologically fragile parts of the resistivity zone, these are filled with a large amount of spring water and gravel / clay layers, and there is a high risk of collapse of the tunnel face. However, until today, all exploration methods have been inadequate. Therefore, we thought that grasping these cavities and mass spring zones would lead to improvement in the safety of tunnel construction, and conducted research on cavities. There are few cases of cavities in actual tunnels, so we investigated the excavation traces of Oya stone in a large-scale cavities and examined them by electromagnetic migration.

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I report on the research and development of a data acquisition system, based on a time domain electromagnetic (TDEM) method using a highly sensitive high-temperature superconductor (HTS) SQUID vector magnetometer operating at 77 K, which is suitable for mineral exploration by the Metal Mining Agency of Japan (MMAJ). The MMAJ has achieved stable long-term operation of all three channels during field trials. The SQUID system meets high requirements for slew rate (7.3 mT/s), dynamic range (100 dB) and bandwidth (DC∼100 kHz). It offers deeper penetration of depth than the induction coil system because it is capable of recording the step response that decreases with time slower than the impulse response of the induction coil system. The MMAJ's SQUID system will perform gradient observations that can provide much better resolution of deeper conductive targets than conventional EM field component observations. We have obtained good reproducibility of SQUID data and good correlation between the output signals of the reference induction coils and the derivatives of the SQUID signals in TDEM field trials.

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トンネル地山調査の精度・効率を上げるためにTDEM法 (Time Domain Electro-Magnetic method) によるトンネル探査の実験的検討を行い, 求められた比抵抗構造とトンネルの地山評価・切羽における地質構造とを対照し, TDEM法によるトンネル探査の有効性を検討した。その結果, 得られた低比抵抗帯は地質の軟弱部・粘土層・軟岩等に対応すること, 地山の比抵抗値は切羽での地山総合評価点との良い相関を示すことが確認された。とくに, 土被りが大きい場合やブラインド・レイヤーとよばれる従来の弾性波探査で調査が困難な地質構造でも, TDEM法により有効なトンネル調査が行えることが判明した。

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CRIEPI started the Ogachi project in the northern part of Japan in 1986, to determine the feasibility of an HDR geothermal power plant based on a multi-layer reservoir. During the past fifteen years we have developed technologies for surveying underground resources, forming multi-layer reservoirs and evaluating those reservoirs in a 1.7 billion yen study. Future plans include the development of a lifespan evaluation method, the improvement of production rates and finally, the establishment of an actual HDR power plant.

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トンネル工事に伴う物理探査では屈折法弾性波探査が通常実施されている。その探査深度は深部探査が期待できるダイナマイトを震源に用いる場合でも200 m程度である。一方，資源探査に利用される

（TDEM法）は数100 m以上の探査深度を有するとされている。そこで，土被りの大きなトンネル調査へのTDEM法の適用性を検討するために，土被りが200 mを超える2本のトンネルに対して工事前に実施された屈折法弾性波探査とTDEM法の結果を，実際のトンネル掘削結果と比較した。また，膨潤性地山ではCEC値が上昇することにより比抵抗値が小さくなると考えられることから，TDEM法の低比抵抗層に対する解析の信頼性について，実際のトンネル調査及び数値シミュレーションで検証した。その結果，屈折法弾性波探査では探査困難な土被り200 mを超えるトンネルに対して，TDEM法は地層境界の抽出に有効であり，かつ低比抵抗層の下にある，さらに低比抵抗を示す高い膨潤性の地層を識別できることが判明した。

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JOGMEC completed construction of the SQUITEM, a three-channel TEM data acquisition system based on the HTS SQUID magnetic sensor in 2006. A HTS SQUID is a high-sensitivity magnetic sensor that has wide bandwidth, and offers high field sensitivity even at low frequencies. The SQUID magnetometer offers advantages over a conventional induction coil receiver in depth of investigation and detecting conductive targets especially in the presence of conductive overburden.
The magnetic field resolution of the SQUITEM is 300fT/ √Hz at 1kHz as measured in the field. A slew rate (6.8mT/sec in maximum) is sufficient to respond to square-wave primary-field variation in metal exploration. Frequency bandwidth from DC to 100kHz provides minimal distortion of the recorded signal.
JOGMEC applied the SQUITEM to metal exploration at the White Roo Prospect in the Border Project, west of Broken Hill, a JOGMEC/Minotaur Joint Venture. The joint venture was targeting Broken Hill Type Pb-Zn-Ag mineralization. Initial drilling had intersected pyrrhotite/chalcopyrite mineralization hosted within a mafic gneiss. A SQUITEM survey was conducted in October 2006 to investigate bedrock conductors highlighted by a conventional TEM survey. The SQUITEM survey concluded that the SQUITEM data was superior to the conventional TEM system with respect to depth of investigation. This is because the SQUITEM data profiles and inverted sections highlighted a conductive zone at depth that was not apparent in the conventional TEM data. Drilling of this bedrock conductor resulted in the intersection of pyrrhotite-chalcopyrite mineralization.

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日本国内の地熱資源ポテンシャルの調査に，空中重力偏差法探査，時間領域空中電磁探査および空中磁気探査を適用した。空中重力偏差法探査により詳細な探査結果が得られ，熱源となる可能性がある貫入岩を示唆するような高鉛直重力偏差異常の近傍に，地熱貯留層を発達させる断裂系に関連する可能性のある線状あるいは環状の重力偏差リニアメントが示された。空中電磁探査で得られた低比抵抗異常と空中磁気探査で得られた低磁気異常が地熱兆候の指標である帽岩や熱水変質帯の分布を示唆しているケースがあることも示された。これらの空中物理探査で得られた個々の物性指標は必ずしも地熱兆候を示唆するものとは限らないが，物性指標が重複する場所は地熱資源ポテンシャルが高いと考えられる。これらの結果に坑井での温度情報を利用した温度構造を組み合わせることで地熱資源ポテンシャルの評価が可能になる。

地熱兆候に関連する物性指標を抽出しやすくするため，個々の手法でフィルタ解析や逆解析手法の検討が行われ，各手法の特性や留意点も明らかになった。

日本国内で空中物理探査を行う場合には，いくつかの考慮すべき社会的事情があるものの，地表条件にかかわらず広い範囲を詳細かつ均質に調査して，調査地域全体を同じ条件でデータ処理・解析できるという特徴は空中物理探査の大きな魅力であり，地熱調査だけでなく他の分野への適用が期待される。

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　海底熱水鉱床が，新しい金属鉱物資源として着目されており，そのための探査技術の実用化が急務とされている。陸域での鉱山調査技術として，電気・電磁探査法は最も普及した探査法であり，それらを海底の調査に適用する技術について研究を行った。海底での電磁探査では，陸域と比べた場合，その膨大な低比抵抗の海水の影響が問題となる。また，実際上大きな送受信機間隔の測定を実施するのは困難な点も多いと考え，送受信機間隔の制約の少ない時間領域の電磁探査法を中心に総合的な検討を行った。まず，3次元の数値実験で，一辺が5m程度のコイルを海底付近に置いた場合の探査能力などを検討し，厚さやかぶりがそれぞれ100m程度までの鉱床に対しての探査能力があること，水平方向の分布の境界を明瞭に捉える能力があることなどを確認した。さらに実用的な問題を検討するために水槽モデル実験を行い，並行して磁気インピーダンス効果を利用した高感度(約 1pT)，広帯域(DC～100kHz)の海底磁力計を開発した。引き続き1辺が3mの送信コイルを使って，深さ32mの浅海での実験を行い，海底下に設置した金属の網を捉えることができた。これらの成果のもとに， ROVの下部に一辺が約2.5mの送信コイルを巻き，中央下部にMI海底磁力計を取付け，測定状況は母船のコントロールルームでリアルタイムにモニタできる装置を設計・製作し，ROV（ハイパードルフィン）を用いて伊豆・小笠原海域の白嶺鉱床で海域実験を実施した。その結果，鉱床域と鉱床外の違いを検出することができ，時間領域の電磁探査技術が海底熱水鉱床の探査に有効であることが示された。さらに海底熱水鉱床を目的とした電気・電磁探査の基本となる，熱水鉱床サンプルの電気的特性や化学分析を行い，熱水鉱床の鉱石が高いIP値を示すこと，沖縄トラフ海域と小笠原海域での鉱石の物性の違いがあることなどがわかった。

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The Metal Mining Agency of Japan(MMAJ) has developed two high-sensitive SQUID systems for the Time Domain Electromagnetic(TDEM) Survey. The first system had been completed in 2000 for civil engineering survey. MMAJ carried out some TDEM field trials outside magnetic shielding. We could achieve stable long-term operation of all three channels, and obtained good reproducibility of SQUID data and a good correlation between output signals of reference induction coils and the time derivative of SQUID signals in the last field trial on Awaji Island in June, 2001. The result of this trial indicates that the SOUTD magnetometer provides a better sienal-to-noise ratio than an induction coil particularly at late time.
The second system for the mineral exploration has been just developed in February, 2002. The field check to assess performance of the second system also showed a good correlation between the SQUID and coil data at middle time. However, the second system could not take good data at late time because of low slew-rate of the SQUID magnetometer. MMAJ is overcoming this problem on low slew-rate to complete the TDEM system based on SQUID magnetometer for mineral exploration.

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　近年，電動マルチコプターを中心とした小型無人航空機など，いわゆる無人機・ドローン技術は，様々な分野において利用や研究開発が進められ，社会的に期待が高まっている。一方，地下空間の利用においては，地表から深度数メートルから数十メートルまでの浅層領域を対象とした問題が顕在化し，広範囲なエリアを非破壊で調査できる地下浅部探査の必要性が高まっている。このような背景を踏まえ，単一周波数・マルチコイル型電磁探査装置と無人地上車両（UGV）を組み合わせた新しい浅部探査用の電磁探査法システムの開発を進めている。本論文では，まず，本システムを用いたシステム構築の実現可能性を検証実験で確認し，実用を見据える品質のデータ取得を目指した。また，本システムの実行性と有効性を確認するために，茨城県古河市の宮戸川の堤防の一部を対象とした野外実験を実施し，測定結果から地下の見掛比抵抗断面図の作成を試みた。同一測線で往復2回の測定を実施し，再現性の高い見掛比抵抗断面図が得られたことで，本システムによる測定結果の信頼性を確認することが出来た。

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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. 1の要旨を紹介する。今回は，南アフリカ共和国で昨年開催された空中電磁探査に関する国際学会（AEM2013）の特集となっており，15編の空中電磁法探査関係の論文が掲載されている。
　要旨の翻訳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。
　なお，会誌「物理探査」の特集「2011年東北地方太平洋沖地震と物理探査（仮）」にあわせて，英文誌「Exploration Geophysics」でも同じテーマで特集をおこなうことが決定された。ふるってご投稿いただきたい。

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　地下水あるいは防災などのための調査に有効な深度10～100m程度を対象とした3次元比抵抗構造を探査するために時間領域電磁探査（PTDView）装置を開発した．本稿ではその装置の特徴，機器構成および野外での検証実験の結果について述べる．
　3次元探査は多点かつ高密度での測定を行う必要があるが，従来の探査の場合，多くの時間とコストが必要である．しかし，PTDViewは，空中電磁探査技術を応用することにより，可搬性に優れ，比抵抗構造を迅速に測定できる探査である．
　対象とする深度をで測定することを検討した結果，装置には1μs以内の時刻同期，最大振幅で正規化したときに10^-4より高い磁場測定値の分解能が必要であることがわかった．PTDView装置は，GPS時刻同期と24bitの分解能のAD変換器により，これらの高分解能を可能にした．
　PTDViewの適用性を確認するために，まず1次元解析が成立すると考えられる水平多層構造の場所（神奈川県三浦半島および大阪南部）で測定を行った．PTDViewにより比抵抗構造を求め，電気検層あるいは電気探査の結果と比較した．その結果，両者の比抵抗構造は整合し，PTDViewが有効であることが確認された．この手法を用いて，淡路島北部の野島分岐断層を比抵抗構造により追跡して，その詳細な位置を把握することができた．PTDViewは，測定時間も短く，コストの観点からも実用的な探査であることが示された．

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JOGMECは，金属資源探査において使用頻度の多い電磁探査の探査深度を向上させるために，高温SQUIDを用いた電磁探査装置（SQUITEM）の3号機を完成させた．高温SQUIDを電磁探査装置の磁気センサとして採用した理由は，ノイズレベルが他の磁気センサに比べて極めて小さく，周波数帯域が十分に広いためである．オーストラリアでの亜鉛探査では，SQUITEM1号機を用いた結果，誘導コイルによる従来装置では捕捉できなかった深部の低比抵抗を明瞭に捉えることができた．また，オーストラリアの銅賦存(ふぞん)地区での3号機のフィールドテストでは，2号機よりもさらに深部まで測定できることを確認した．

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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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Electromagnetic (EM) techniques for oil and gas exploration have been used for many years. These methods include magnetotelluric (MT), marine magnetotelluric (MMT) and during the last few years, marine controlled source electromagnetic (CSEM). The basic idea behind the use of marine CSEM for hydrocarbons is to identify resistive layers in an otherwise conductive environment. The fundamental equipment requires to conduct a marine CSEM survey consists of seafloor EM receivers and an electric dipole transmitter. A horizontal electrical dipole is towed close to the seafloor inducing a low frequency. EM signal could be recorded by stationary sea bottom receivers.

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With the advent of the carbon-neutral society, there is a growing need for underground exploration technology based on quantum sensing using high-temperature superconductors. In particular, deep and highly accurate electromagnetic surveys are required for exploration of hydrothermal reservoirs for geothermal power generation and monitoring technology for carbon dioxide capture and storage (CCS). This report describes the high-temperature superconducting SQUID technology and its role in the new society of green transformation (GX) and carbon neutrality.

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　無人（自律）または有人遠隔操縦による航空機，地上車両，海上・海中用移動体（いわゆるドローン）の中で，本稿では小型の無人航空機（UAV）を利用した物理探査について，歴史，分類，弾性波・磁気・電磁・放射能・地中レーダの各探査での研究開発事例を紹介する。特に磁気・電磁探査は小型UAVの機動性・可搬性を活かしたUAV（ドローン）磁気/電磁探査とも言える新しい探査手法の研究開発が急速に進んでいる。まず，受動的探査である磁気探査はスカラー/ベクトル型の2種類の受信器（磁力計）に大別し，UAVの適用事例を紹介する。またUAV電磁探査は能動/受動的測定いずれも存在するため，送受信器の搭載方法別に4種類に分けて研究開発，適用事例を説明する。小型UAVによる物理探査では搭載測定装置の重量制限が測定データ精度や可探深度に影響する。また，バッテリー容量は飛行時間・距離，探査効率の制約となる。さらに，マルチコプター型では回転翼駆動時の電磁ノイズ，探査装置の搭載・吊り下げ飛行での揺動ノイズも考慮する必要がある。そして，安全かつ効率的な探査には熟練操縦士や地上要員が不可欠である。一方でUAVは有人飛行に比較して柔軟性のある飛行が可能であり，高い水平分解能や地形に沿った探査の可能性が高まる。また，自然災害，放射性物質・有害物質暴露などの危険に対する作業従事者の安全性で極めて有利である。加えて，有人探査が困難な急峻地形，湿地帯，環境保全地域などでの探査の可能性も広がる。そのためにも，物理探査技術の小型化・高精度化だけでなく省電力駆動などが今後より重要になる。また，大量データの取得が一般的となり，ソフトウェアの面でも迅速な処理やマッピングなどの可視化，そして最終的には深度情報を含む逆解析の確立が求められる。そのような中で，今後はUAV物理探査技術が新たな物理探査手法の一つとなっていくことが期待される。

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COVID-19 is a topic taken up by everyone at every time in the latter half of this one year (from September 2019 to August 2020) when this annual review stands on. Many other topics, however, should be taken up for the exploration of mineral and energy resources in and by Japan as follows: 1) a Canadian exploration company drilled high-grade gold ore in Omu, Hokkaido, 2) a submarine hydrothermal deposit was discovered newly at sea floor near Amami-Oshima island, Kagoshima, 3) high grade Zn-Cu mineralization of the kuroko-type was fount in Fiji, 4) oil was also found at the Echino South structure in the Norwegian North Sea, and 5) commercial oil production was commenced from Yufutsu oil and gas field, Hokkaido, the Mariner gas field in UK North Sea, and the Layang oil and gas field offshore Sarawak, Malaysia.

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