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2009年10月7日水曜日

地下への注水で地震が引き起こされる

昨日の記事で、「地下への注水により地震が起こった例」が沢山あると述べました。俄には信じがたい話なのですが、実は地震学の分野では良く知られた話らしいのです。

この例が地震学者の島村英紀博士のホームページに載っています。少し長いのですが、引用させていただきます。赤色は全て引用者である私がつけたものです。

人間が起こした地震
■引用開始
 米国コロラド州のデンバー市のすぐ北東で深い井戸を掘って、放射性の汚染水を捨てたことがある。米空軍が持つロッキー山脈兵器工場という軍需工場の廃液であった。それまでは地表にある貯水池に貯めて自然蒸発させていた。厄介ものの汚染水を処分するには自然蒸発よりはずっといい思いつきだと思って始めたのに違いない。井戸の深さは3670メートルもあった。大量の汚染水を捨てるために、圧力をかけて廃水を押し込み始めた。

 この廃液処理を始めたのは1962年3月のことだ。3月中に約16,000トンもの廃水が注入された。

 四月になって間もなく、意外なことが起きた。もともと1882年以来80年間も地震がまったくなかった場所なのに、地震が起きはじめたのだった

 多くはマグニチュード4以下の小さな地震だったが、中にはマグニチュード5を超える結構な大きさの地震まで起きた。マグニチュード5といえば、松代での群発地震の最大の地震に近い大きさだ。もともと地震活動がごく低いところだから、生まれてから地震などは感じたこともない住民がびっくりするような地震であった。人々はこの工場での水の注入が地震を起こしていることに気づき、ちょっとした騒ぎになった。

 そこで、1963年9月いっぱいで、いったん廃棄を止めてみた。すると、10月からは地震は急減したのである

 しかし、廃液処理という背に腹は替えられない。ちょうど1年後の1964年9月に注入を再開したところ、おさまっていた地震が、突然再発したのである

 そればかりではなかった。水の注入量を増やせば地震が増え、減らせば地震が減ったのだ。1965年の4月から9月までは注入量を増やし、最高では月に3万トンといままでの最高に達したが、地震の数も月に約90回と、いままででいちばん多くなった。水を注入することと、地震が起きることが密接に関係していることは確かだった。

 量だけではなく、注入する圧力とも関係があった。圧力は、時期によって自然に落下させたときから最高70気圧の水圧をかけて圧入するなど、いろいろな圧力をかけたが、圧力をかければかけるほど、地震の数が増えた

 このまま注入を続ければ、被害を生むような大きな地震がやがて起きないとも限らない。このため地元の住民が騒ぎ出し、この廃液処理計画は1965年9月にストップせざるを得なかった。せっかくの厄介者の処理の名案も潰えてしまったのであった。

 地震はどうなっただろう。11月のはじめには、地震はなくなってしまったのであった。

 こうして、合計で60万トンという廃水を注入した「人造地震の実験」は終わった。誰が見ても、水を注入したことと、地震の発生の因果関係は明かであった
■引用終了
上記は米国での事例ですが、日本でも実験をした例が上記のホームページに記載されています。
■引用開始
 日本でも例がある。前に話した長野県の松代町では、群発地震が終わったあと、1800メートルの深い井戸を掘って、群発地震とはなんであったのかを研究しようとした。その井戸で各種の地球物理学的な計測をしたときに、水を注入してみたことがある。

 このときも、水を入れたことによって小さな地震が起きたことが確認されている。しかもこのときは、米国の例よりもずっと弱い14気圧という水圧だったのに、地震が起きた
■引用終了
この松代町の注水実験については、以下にも状況が記されています。

日本の群発地震(Earthquake Swarms in Japan)
■引用開始
◇松代における毎日の有感地震回数の変化は、1966年に 2回の活動期があり、その後は徐々に沈静し、1970年末には、ほとんど終熄した。
1970年末までに震度I=57627回、II= 4706回、III=429回、IV= 50回、V=9回、有感地震総計 62821回、全地震数711341回である。 1つの地震の規模で最も大きいのは M=5.4で、地震の全エネルギーは、規模 6.4の地震 1つに相当する。
岩の中に注水すると地震が生じやすくなるという、いくつかの事例を検証するためにわが国ではじめての試錐が1969年から国民宿舎松代荘ではじまり、1933m(深さ1800m)掘って、1970年 1月15日~18日、 1月31日~ 2月13日の 2回にわたり計2883立方メートルの水を注入した。
その結果注入地点の 3km北で、 1月25日02時ころから急に地震がふえ、この 1日で54回に達した。地震活動は注水中続き、注水後徐々におさまった。この地点での地震活動は注水前は 1日 2回くらいだった。[21]
■引用終了
さて、上記の例はいずれも人間が意図して水を地下に注入した例でしたが、ダムを造って、地面に水圧をかける事で意図せず地下に注水する事になり、それによって地震が引き起こされたと思われる例も複数挙がっています。島村博士のホームページから例を一つ引用します。
■引用開始
 このほか、意図して水を地下に注入したわけではないが、ダムを作ったために地震が起きたり、あるいは地震が増えたことが世界各地のダムで確認されている。

 米国のネバダ州とアリゾナ州にまたがるフーバーダムは高さ221メートルもある大きなダムだが、1935年に貯水を始めた翌年から地震が増え、1940年にはこのへんでは過去最大になったマグニチュード5の地震が起きた。地震の震源は地下8キロにあった。もちろんダムの底よりはずっと深い深さだ。しかし、これはダムを作ったために起きた地震だと考えられている。
■引用終了
上記の例以外にも、ダムに貯水してから周辺で地震が起きるようになった例が幾つも紹介されています。

地震被害の多い日本では、当然、こういった人造地震(誘発地震 induced seismicity)の研究を進め、ダム建設等に際しては事前に入念なリスク評価が必要になってくる筈です。しかし、何故かそういう状況にはないようです。徳山ダムに誘発されたと思われる地震で大きな被害が出てしまったら、取り返しがつきません。一刻も早く調査と対策が講じられるよう、色々な人に働きかけて行きましょう。

以上

2009年10月6日火曜日

徳山ダムが地震を誘発するリスクにご注意を

まえがき
今回は、常温固体核融合とは関係ないかもしれない話題のエントリです。
重要だと思っているので、しばらくこの話題を続けるかもしれません。区別をつけるため、常温固体核融合のエントリには「常温固体核融合」というラベルを付け、今回から開始する地下への注水と地震の関係についてのエントリには「地下注水と地震」というラベルを付ける事にします。

以下のブログの記事が常温核融合を疑似科学とみなしておられたようなので、コメント欄で議論させていただきました。

民主党と常温核融合

元々の話題は、風間直樹議員が2007年10月31日の災害対策特別委員会で行った質疑(※3)の是非でしたが、議論が混線してもいけないので当初は特にコメントするつもりはありませんでした。
しかし、この記事を見た後、昨晩、アエラ09年10月12号(No.47)(※1)を見て、非常にビックリしたので、先ほど追加でコメントさせていただきました。【追記:2009年10月12日01時現在、私の追加コメントはまだ表示されていないようです。私の入力ミスなのか、未承認なのかは分かりません。本論にはさして影響がないし、何を書いたかを正確に思い出せないので、コメントの再録は致しません。】

コメント欄ではうまく手短に表現できなかったので、改めてここで述べさせていただきます。

まとめ
(※1)に示したアエラの記事「ダムが地震を誘発する」(P75~77)には、08年5月に試験湛水が終わった徳山ダムの周辺で09年1月18日から9月30日までに約1000回もの地震が起こった事実が記されています。一方、07年4月に発行された山本寛氏の著書「仮説 巨大地震は水素核融合で起きる!」(※2)では、地下への注水により地震が引き起こされる現象が指摘されており、実に徳山ダム周辺で地震が起こるリスクが予想されていたのです。もし、山本寛氏の想定が正しいとすると、徳山ダム周辺では今後も地震が続き、最悪の場合、大地震が起こるリスクがあると考えます。
早急に有識者による対策会議が必要だと思うので、いささか大袈裟かもしれませんが、まず風間議員に本件を連絡するつもりでいます。今後の動向には要注意だと思います。

参考文献
補足
幾つかの調査・研究結果から、「地下に注水すると地震が起こる」という奇妙な関係性が指摘されています。地下への注水により地震が起こった例や、ダムに湛水した後、ダム周辺で地震が頻発するようになった例は実は沢山存在するのです。
この現象を説明する仮説を提示したのが上記の(※2)の著作です。この本には、地下に注入された水が、地中に含まれる金属成分で酸素を剥ぎ取られ、水素原子状になって、何らかのプロセスで水素核融合爆発を起こすのが地震の正体ではないかとの仮説が述べられています。この仮説自体は「仮説」に過ぎませんが、仮説の元となった水と地震の相関関係(事実提示)には注目すべきです。

驚くべき事に、(※2)の本には、徳山ダムが地震を引き起こす事が予想されています。アエラの記事(※1)で記された今年発生している事態が07年4月発行の本で予想されていたのです。

ちなみに、風間議員が質疑の中で述べている仮説は理解が間違っていると思います。しかし、風間議員の本来の質問の趣旨は、CO2貯留やダム建設のプロジェクトでは、必ず誘発地震の可能性とリスクを調査すべきだというもので、至極真っ当な見解だったと思います。
風間議員の主張は以下と理解しています。
  • 米国では水やCO2の地下への注入によって地震が発生する危険性がある事が公式に認知されていて、事業者が守るべき法律まで制定されている。
  • また、「ダムを造ると、その後地震が発生する」という報告もされており、地質調査所で以下のような結論をまとめている
    (1)貯水による誘発地震を考慮する必要がある。
    (2-1)自然に起きる最大の地震よりも大きな地震を誘発することはないだろう。
    (2-2)その地域で自然に起きる最大規模の地震の発生の可能性は高くなるかもしれない。
    (3)もしダムを建設するなら、ダム着工前に地震計を多数配置して基礎データを集める必要がある。
  • 既にこれだけの認識が米国にはあるのに、地震多発国日本では全く問題にされてないのはオカシイ。CO2貯留やダム建設のプロジェクトでは、必ず誘発地震の可能性とリスクを調査すべきだ。

以上