方法の概要

この方法は，比抵抗映像法とＩＰ（誘導分極Ｉｎｄｕｃｅｄ Ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ）法を組み合わせたものである．即ち，まず交代直流信号を通電した際に発生する一次電位を計測して，地層の比抵抗値を求める．次に，電流を切断した際に発生する二次電位の過渡現象波形を記録・計測し，地層の充電率を求める（島ほか，１９９５）．

このうちＩＰ法は，大地の電気的な分極効果を利用する方法であり，主に鉱床探査に用いられてきた．金属鉱物を含む岩石に電流を流すと，鉱物の表面と周囲の間隙水との間に電位差（一次電位）を発生して電荷が蓄えられる．次に，加えた電流を切ると蓄えられた電荷は徐々に放出され，それに伴って電流が流れて二次電位を生じる．充電率は，計測された二次電位の変化の観測時間に関する積分値を，観測時間と一次電位の積で除すことによって得られ（図４−３），その単位はｍＶ／Ｖである．充電率の値は，地層のＩＰ効果（電荷を蓄える能力や放電に要する時間の違い）を反映して変化するが，一般に金属鉱体が伏在する時には顕著な変化を示し，粘土鉱物の場合も高い値を示す．従って土木工学の分野では，例えば粘土化した岩石を含む断層破砕帯の位置の推定に有効であるとされている．

測線の位置および長さ

測定は，雨竜地区（雨竜町豊里），新十津川地区（新十津川町大和），および浦臼地区（浦臼町札的内）の３地区で実施した．測線は後述する反射法地震探査の測線の上に重ねて設定し，測線の長さはそれぞれ２００ｍとした．測線の中心点は，地震探査測線上では雨竜地区で３５０ｍ，新十津川地区で４００ｍ，浦臼地区で５００ｍ地点にあり，各撓曲帯の中心部とほぼ一致する．

測定仕様・諸元

ＩＰ比抵抗映像法で測定する二次電位は，通常の比抵抗法探査で測定される一次電位に比較すると著しく小さい．このためノイズの影響を受けやすいので，測定電極の配置としては，電磁カップリングの影響をあまり受けないポール・ダイポール法を用いた．この方法では電流電極のうち一方の極を遠方電極とし，他方の電流電極と電位ダイポール電極との距離で探査深度が決まる．電流送信器としては，観測される電位を大きくするために１〜４アンペアの大電流を流す能力をもつ装置を用いた．また，ＩＰ受信器としては，１μＶ程度の電圧分解能が必要である．以下に，ＩＰ比抵抗映像法の測定諸元を示す．

・測線長：２００ｍ × ３測線

・単位電極間隔：２ｍ

・電極配置：比抵抗法／ポール・ポール，ＩＰ法／ポール・ダイポール

・探査深度：２０ｍ

・電流送信器：ＩＲＩＳ社ＶＩＰ−３０００，最大出力電圧３ｋＶ，出力電力３ｋＷ

・通電時間：０．２５〜８ ｓｅｃ

・ＩＰ受信器：ＩＲＩＳ社ＥＬＥＣ−６，最大入力電圧８Ｖ，入力インピーダンス１０ＭΩ，サンプリングレ−ト１０ｍｓｅｃ，自動ＳＰ補償，電圧分解能１μＶ，充電率分解能０．１ｍＶ／Ｖ

解析方法

測定された見掛擬似断面図は，地層の見掛比抵抗値と見掛充電率の分布を示したものである．真の比抵抗値と充電率を求めるためには，逆解析を行なう必要がある．逆解析では，まず探査領域を適当なブロックに分割し，それぞれのブロックに初期モデルとして適当な比抵抗値と充電率を与える．次に，この初期モデルについて理論的な見掛比抵抗値と見掛充電率を計算する．さらに，計算された理論値と実測値を比較して，その残差が小さくなるように非線形最小二乗法を用いてモデルを修正する．この理論計算とモデルの修正を繰り返し行なって，残差が充分小さくなれば解析を終了する．最終的に得られたモデルが，真の比抵抗値と充電率の分布を表現していると考える．