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地質調査研究報告 Vol.53 No.2/3 (2002)

表紙 | 目次 | 要旨集

表紙

インドネシア-日本フローレス島地熱プロジェクトのハイライト

インドネシア-日本フローレス島地熱プロジェクトのハイライト

   上段 : 地熱発電を目的とする地熱探査の究極的なゴールの一つは地下の地熱貯留層に向けて掘削し、天然蒸気を獲得することにある。そこでは、地熱探査の真価が、掘削結果によって厳しく試される。『遠隔離島小規模地熱の探査に関する研究協力』も、掘削によって厳しく真価が試された。写真は2001年1月20日早朝に、チモール島クパンからフローレス島マタコロに飛来したヘリコプターから降り立ったインドネシア国会議員等の要人たちであり、彼らが地元住民から伝統的な方法で歓迎されている様子である。彼らの目的は NEDO がマタコロに掘削した MT-2 号井の噴気テストを視察することにあった。この坑井は離島の限られた資材の中で掘削されたため、深度が 162.35m と異例に浅く、プロジェクト関係者にとって緊張の走る瞬間であった。
   下段 : しかし、噴気テストは写真のように、大いに成功であった。バブル全開状態で、毎時15トンの乾燥蒸気が安定的に噴出した。この蒸気量は坑井の深度を考えると決して小さくない。貯留層がこのように浅いことは、逆に経済的な発達を約束し、小規模な地熱発電源開発にとって大きな利点となる。

(村岡洋文)

目次

タイトル著者PDF
Frontispieces
Graphical overview of the Indonesia-Japan ESSEI Project in Flores Island Hirofumi MURAOKA, Toshihiro UCHIDA, Minoru URAI, Masao KOMAZAWA and Masaaki TAKAHASHI (I-VI) 53_02_g1.pdf [377 KB]
Preface Masakatsu SASADA (61-62) 53_02_01.pdf [52 KB]
PART I. BACKGRAUND OF PROJECT
Overview of the "Research Cooperation Project on the Exploration of Small-scale Geothermal Resources in the Eastern Part of Indonesia" by the Geological Survey of Japan Hirofumi MURAOKA and Toshihiro UCHIDA (63-78) 53_02_02.pdf [623 KB]
Geothermal development for supporting the Rural Electrification Program in Indonesia Sjafra DWIPA (79-86) 53_02_03.pdf [354 KB]
Geothermal prospects of Flores Island in Indonesia viewd from Their volcanism and hot water geothermal geochemistry Asnawir NASUTION, Hirofumi MURAOKA, Mawardi RANI, Isao TAKASHIMA, Masaaki TAKAHASHI, Hideo AKASAKO, Koji MATSUDA and Muhammad BADRUDIN (87-98) 53_02_04.pdf [579 KB]
PART II. REMOTE SENSING AND GEOLOGY
Satellite remote sensing date and their interpretation for geothermal applications: A case study on the Ngada District, central Flores, Indonesia Minoru URAI, Hirofumi MURAOKA and Asnawie NASUTION (99-109) 53_02_05.pdf [491 KB]
Tectonic, volcanic and stratigraphic geology of the Bajawa geothermal field, central Flores, Indonesia Hirofumi MURAOKA, Asnawir NASUTION, Minoru URAI, Masaaki TAKAHASHI, Isao TAKASHIMA, Janes SIMANJUNTAK, Herry SUNDHORO, Dany ASWIN, Fredy NANLOHY, Kastiman SITORUS, Hiroshi TAKAHASHI and Takehiro KOSEKI (109-138) 53_02_06.pdf [7,917 KB]
Thermoluminescence dating of volcanic and altered rocks in the Bajawa geothermal area, central Flores island, Indonesia Isao TKASHIMA, Asnawir NASUTION and Hirofumi MURAOKA (139-146) 53_02_07.pdf [291 KB]
Geochemistry of volcanic rocks in the Bajawa geothermal field, Central Flores, Indonesia Hirofumi MURAOKA, Asnawir NASUTION, Minoru URAI, Masaaki TAKAHASHI And Isao TAKASHIMA (147-160) 53_02_08.pdf [705 KB]
Geology, geochemistry and geochronology of the Bajawa area, central Flores, Indonesia: Geologic structure and evolution of the Bajawa depression Masami OTAKE, Hiroshi TAKAHASHI, Takehiro KOSEKI and Hiroo YOSHIYAMA (161-174) 53_02_09.pdf [615 KB]
2001 fissure-forming eruption of Inie Lika volcano, central Flores, Indonesia Hirofumi MURAOKA, Kasumi YASUKAWA, Minoru URAI, Masaaki TAKAHASHI, Asnawor NASUTION and Isao TAKASHIMA (175-182) 53_02_10.pdf [355 KB]
PART III. GEOCHEMISTRY
Geochemical characteristics of hot spring water in Bajawa area, central Flores, Indonesia Masaaki TAKAHASHI, Minoru URAI, Kasumi YASUKAWA, Hirofumi MURAOKA, Koji MATSUDA, Hideo AKASAKO, Takehiro KOSEKI, Koichi HISATANI, Dedi KUSNADI, Bangbang SULAEMAN and Asnawir NASUTION (183-200) 53_02_11.pdf [882 KB]
Hydrogen and oxgen isotopic compositions of subsurface water at Bajawa area, central Flores, Indonesia Masaaki TAKAHASHI, Minoru URAI, Kasumi YASUKAWA, Hirofumi MURAOKA, Koji MATSUDA, Hideo AKASAKO, Takehiro KOSEKI, Koichi HISATANI, Dedi KUSNADI, Bangbang SULAEMAN Terry SRIWANA and Asnawir NASUTION (201-210) 53_02_12.pdf [442 KB]
The utilization of geothermal energy for the direct use in Mengeruda, Flores Island, Indonesia Herry SUNDHORO, Sjafra DWIPA, Asnawor NASUTION, Hiroshi TAKAHASHI, Janes SIMANJUNTAK, Arif MUNANDAR and Takehiro KOSEKI (211-216) 53_02_13.pdf [261 KB]
Geochemistry of geothermal manifestations around Inielika volcano, Central Flores, Indonesia Dedi KUSNADI (217-230) 53_02_14.pdf [590 KB]
PART IV. GEOPHYSICS
Gravity anomalies of the central Flores Island, Indonesia Masao KOMAZAWA, Kazuto MATSUKUBO, Zulkarnain NASUTION and Herry SUNDHORO (231-238) 53_02_15.pdf [494 KB]
The comprehensive result of geological, geophysical and geochemical Surveys for geothermal resources in the Gou area, Flores Island, Indonesia Herry SUNDHORO, Sjafra DWIPA, Asnawir NASUTION, Hiroshi TAKAHASHI, Janes SIMANJUNTAK, Arif MUNANDAR and Takehiro KOSEKI (239-246) 53_02_16.pdf [448 KB]
Head-on measurement to locate the Wai Luja Fault in the Mataloko Geothermal field, Flores Island, East Nusa Tenggara, Indonesia Arif MUNANDAR, Achmad ANDAN and Janes SIMANJUNTAK (247-252) 53_02_17.pdf [236 KB]
Interpretation of DC resistivity date in the Bajawa geothermal field, central Flores, Indonesia Toshihiro UCHIDA, Achmad ANDAN and AHARI (253-264) 53_02_18.pdf [485 KB]
2-D and 3-D interpretation of magnetotelluric date in the Bajawa geothermal Flores, Indonesia Achmad ANDAN (265-284) 53_02_19.pdf [872 KB]
Self-potential mapping of the Mataloko and Nage geothermal fields, Central Flores, Indonesia for applications on reservoir modeling Kasumi YASUKAWA, Achmad ANDAN, Dendi S. KUSUMA, Toshihiro UCHIDA and Tsuneo KIKUCHI (285-294) 53_02_20.pdf [430 KB]
PART V. DRILLING AND COMPLETION
Drilling activity and subsurface geology of the MLT-1 shallow well In the Mataloko geothermal area Sri WIDODO, Fredy NANLOHY and Kastiman SITORUS (295-300) 53_02_21.pdf [312 KB]
Grouting program in the Mataloko geothermal field Janes SIMANJUNTAK and Muhammad YUSUP (301-306) 53_02_22.pdf [219 KB]
Exploratory well drilling and discharge test of wells MT-1 and MT-2 In the Mataloko geothermal field, Flores, Indonesia Yoshikazu SUEYOSHI, Koji MATSUDA, Tadahiko SHIMOIE, Takehiro KOSEKI, Hiroshi TAKASHI, Masao FUTAGOISHI, Kastiman SITORUS and Janes SIMANJUNTAK (307-322) 53_02_23.pdf [683 KB]
PART VI. WELL LOGGING AND MONITORING
Characteristic of hydrothermal alteration minerals on MT-1 and MT-2 wells, Mataloko, central Flores, East Nusatenggara, Indonesia by using short-wave infrared reflectance spectroscopy Dany ASWIN and Fredy NANLOHY (323-328) 53_02_24.pdf [272 KB]
Subsurface geology of the Mataloko geothermal field deduced from MTL-1, MT-1 and MT-2 wells, central Flores, East Nusa Tenggara, Indonesia Fredy NANLOHY, Kastiman SITORUS, KABANI,Sjafra DWIPA and Janes SIMANJUNTAK (329-336) 53_02_25.pdf [388 KB]
Fluid inclusion study on the wells MT-1 and MT-2 in the Mataloko geothermal system, Inndonesia Takayuki SAWAKI and Hirofumi MURAOKA (337-342) 53_02_26.pdf [219 KB]
Chemical and isotopic stydies of well discharge fluid of the Mataloko geothermal field, Flores, Indonesia Koji MATSUDA, Terry SRIWANA, Sofyan PRIMULYANA and Masao FUTAGOISHI (343-354) 53_02_27.pdf [483 KB]
Reservoir response to a well test identified through a self-potential monitoring at the Mataloko geothermal field, central Flores, Indonesia Kasumi YASUKAWA, Enar KUSDINAR and Hirofumi MURAOKA (355-364) 53_02_28.pdf [423 KB]
PART VII. INTERGRATION AND MODELING
Geology and hydrothermal alterations, and those correlations to Physical properties obtained from gravity and resistivity measurements in the Mataloko geothermal field Koichi TAGOMORI, Hiroki SAITO, Takehiro KOSEKI, Hiroshi TAKAHASHI, Sjafra DWIPA and Masao FUTAGOISHI (365-374) 53_02_29.pdf [503 KB]
Conceptual models for geothermal systems in the Wolo Bobo, Nage and Mataloko fields, Bajawa area, central Flores, Indonesia Hideo AKASAKO, Koji MATSUDA, KOICHI TAGOMORI, Takehiro KOSEKI, Hiroshi TAKAHASHI and Sjafra DWIPA (375-388) 53_02_30.pdf [740 KB]
Long term flow test of the MT-2 well, the Mataloko geothermal field, Ngada, Flores Island, Indonesia Kastiman SITOURUS, Fahmi SULISTYOHADI and Janes SIMANJUNTAK (389-398) 53_02_31.pd [520 KB]
Development of Indonesia version Geothermal Expert Modeling System(iGEMS) Takehiro KOSEKI, Hiroshi TAKAHASHI, Tadahiko SHIMOIKE and Kazuo HIYANE (399-408) 53_02_32.pdf [485 KB]

要旨集

地質調査総合センターによる「遠隔離島小規模地熱の探査に関する研究協力」の総括

村岡洋文・内田利弘

   5年計画のインドネシア-日本二国間研究協力プロジェクト「遠隔離島小規模地熱の探査に関する研究協力」は1997年4月にスタートし、2002年3月に終了する予定である。本報は本特集号への導入部として、地質調査総合センターにより実施されたこのプロジェクトの総括を行う。 本報では先ず、このプロジェクトの背景として、目標、研究協力体制、 研究スケジュール、研究分担等について、レビューする。次いで、地質調査総合センターの年次活動の成果の概要について述べる。

インドネシアの地方電化計画を支援する地熱開発

Sjafra DWIPA

   インドネシアは豊富な地熱資源に恵まれている。しかしながら、2001年までに開発済の地熱エネルギーは 787 メガワットに留まっている。インドネシアの地熱発電量をさらに増加させるには、コスト競争力の弱さなどの障害を克服しなければならない。このことから、政府が地熱蒸気開発リスクを分担し、公正な競争および民間業者の効果的な参画を導入することが、新たに決定された。地方自治の支援策として、政府は離島地域の開発を促進するインフラストラクチャ拡張のための安定的電力供給および地方電化を最優先しており、30,934 の村落が電化された。我々は地熱開発における実り多い協力を期待しており、発展の勢いを保つため投資家の参入を歓迎する。

(要旨翻訳 : 水垣桂子 (地圏資源環境研究部門))

火山活動および熱水化学組成からみたインドネシア・フローレス島の地熱有望地域

高橋裕平

   フローレス火山弧の溶岩類は玄武岩からデイサイトの組成範囲をもつが、とくに安山岩に卓越し、ソレイアイト岩系ではピジョン輝岩、カンラン石を、カルクアルカリ岩系では角閃石や黒雲母を斑晶として含む。化学的には、広い範囲の SiO2 (51-67 wt.%) および Al2O3 (14-20 wt.%) 含量と低い TiO2 (<1 wt.%) 含量を示し、比較的高い Rb, Sr および Ba 含量を示す。これら K グループ元素はベニオフ帯の深度の増大につれて増加する。ソレイアイトからカルクアルカリ溶岩にかけてのストロンチウム同位体比は 0.7042-0.7045 であり、これも島弧を横断して沈み込むスラブの深度に比例していると推定される。フローレス島の地熱有望地域は若い安山岩や玄武岩の火山地域に位置し、標高 500- 1000 m にあって、火山活動後の断裂と断層や、カルデラ構造に伴う。湧出熱水は広い化学的タイプを示し、硫酸塩型、塩素型、重炭酸塩型にわけられる。硫酸塩型は主に噴気を伴って、高い火山地域 (標高 700-1100 m) に位置し、表層における H2S の酸化を示す (Ulumbu, Mataloko, Nage および Sokoria)。重炭酸塩型熱水は Langageda や Mataloko 地熱有望地域でそれぞれ 700-1800 m と 200 m の深度まで掘削されているが、200 から 240 ºC の地下温度を示し、その高い硫酸塩濃度が蒸気卓越型に伴うことを示している。同様の型は Sokoria 地域にも期待される。他方、高塩素型の地熱有望地域はおそらく熱水卓越型か混在型を示すのであろう (Wai Sano, Wai Pesi, Jopu, Lesugolo および Oka).

地熱応用のための衛星リモートセンシングデータとその解釈 : インドネシア、中央フローレス、ンガタ地域におけるケーススタディー

浦井  稔・村岡洋文・Asnawir NASUTION

   ンガタ地域において地熱資源探査を目的として、JERS-1 の SAR, OPS および ASTER VNIR, TIR を用いたリモートセンシング調査を実施した。その結果、多数の直径 5 km 以下の火山円錐丘がバジャワ付近の SAR 画像に見られた。その内のいくつかは南北方向に並んでいる。SAR は全天候性の観測能力があるため、光学センサーによって雲の無い画像を撮影することが難しい当該地域においても火山の特徴を詳細に捉えることができた。一方、太陽高度が高かったため、OPS 画像では SAR 画像に比較して火山の特徴を捉えることは難しかった。近年打ち上げられた新しい高空間分解能センサである ASTER TIR によってナゲ地熱地域の熱異常が捉えられた。これらの結果は地熱応用における衛星リモートセンシング調査の有用性と限界を実証するものである。

インドネシア、フローレス島中部、バジャワ地熱地帯のテクトニクス、火山および層序に関する地質学的研究

村岡洋文・Asnawir NASUTION・浦井  稔・高橋正明・高島  勲・Janes SIMANJUNTAK・Herry SUNDHORO・Dany ASWIN・Fredy NANLOHY・Kastiman SITORUS・高橋  洋・小関武宏

   遠隔離島小規模地熱の探査に関する研究協力 (ESSEI プロジェクト) の一環として、インドネシア、フローレス島中部のバジャワ地熱地域とその周辺地域において、1998年以来、広域地質の研究が実施されてきた。この地域では4Ma以降、中央部と南海岸部において火山活動が起こった。この両地域はフローレス島からアロール島にかけて特徴的なエシェロン状火山島構造の要素を構成している。これら両地域では、過去250万年の間に、約800 mの隆起が起こった。中央部においては約2.5Maにウェラスカルデラが形成され、その後カルデラ火山活動の後は、ほとんど、火山活動が終息している。何海岸部では、4Ma以降、現在に至るまで、火山活動が続いている。とくに顕著な出来事はバジャワリフトゾーンの出現であり、これは東側の北進するオーストラリア付加体ブロックと西側の対照的に静止したスンダタンドブロックとの間に生じた南北方向の左横ずれ剪断応力に関係づけられる。バジャワリフトゾーンはおそらく 0.8-0.2 Ma 頃の、NNW-SSE 方向に伸びた火山体の形成によって始まった。 次いで、この稜線付近より、東側の火山体の崩壊が起こった。その後、この崩落域はバジャワシンダーコーン群を生成し、これは NNW-SSE 方向のリフトゾーンに沿って20km にわたって配列する 60 個以上のシンダーコーンから成る。調査地域の大部分の火山岩類は玄武岩質、ソレイアイト岩系でああるが、このバジャワリフトゾーンの噴出岩は南北に伸びた火山体とバジャワシンダーコーン群とを含めて、安山岩質、カルクアルカリ岩系であり、かつ組成的に非常に均質な特徴をもつ。このことは、バジャワシンダーコーン群の多数のコーン配列の地下で岩脈群マグマが相互に連結していることを示唆する。調査地域の3つの蒸気湧出域といくつかの高温温泉湧出域は、熱源としてのバジャワリフトゾーンマグマ系に密接に伴って分布している。

インドネシア・フローレス島中部バジャワ地熱地域の火山岩及び変質岩の熱ルミネッセンス年代

高島  勲・Asnawir NASUTION・村岡洋文

   インドネシア・フローレス島のバジャワ地熱地域周辺の火山岩と変質岩の熱ルミネッセンス年代測定を行った。火山岩は、中心部の新期成層火山岩群を対象に8個測定し、最も新しいイネリエ火山噴出物が32ka、それ以外の小成層火山が 72-160 ka となった。この年代は、本地域についての初めての報告であり、地熱開発の点では十分熱源になり得るものである。変質岩についても8個の測定を行い、マタロコ変質帯では、33ka、ナゲ変質帯では54kaより若く、ともに地下に貯留層が期待される。

インドネシア・フローレス島中部バジャワ地熱地域の火山岩類の地球化学的研究

村岡洋文・Asnawir NASUTION・浦井  稔・高橋正明・高島  勲

   インドネシア・フローレス島中部バジャワ地熱地域から46個の火山岩類の多成分分析を行った。このうち26個はバジャワシンダーコーン群と呼ばれる多数のシンダーコーンを含め、バジャワリフトゾーンレイアイトが多いが、バジャワリフトゾーン火山岩類はカルクアルカリ安山岩であり、26個の試料を通じて、主成分も微量成分もきわめて均質であることがわかった。バジャワリフトゾーン火山岩類を擬似三成分系図にプロットすると、その分布は相境界に規制されており、約3kbar あるいは 10km の深度で平衡していたことを示す。この深さはこの地域の海洋性地殻の底に地塊ことから、リフト方マグマ活動がこのような浅部でのマグマ生成を可能にしたものと考えられる。バジャワリフトゾーン火山岩類のマグマの均質性はマグマ発生域から地表までの短い距離と、途中で停止することのない岩脈群としての上昇に起因している。

インドネシア共和国フローレス島中央部バジャワ地域の地質、地球化学及び地質年代 : バジャワ陥没地の地質構造と変遷

大竹正巳・高橋  洋・小関武宏・義山弘男

   インドネシア共和国フローレス島中央部には、東西13-16km、南北12km 以上のバジャワ陥没地が位置する。鮮新世〜前期更新世にソレイアイト系列の玄武岩〜安山岩質複成火山体が形成され、その後火山体中央部において陥没が生じバジャワ陥没地が形成された。その陥没は、北-南、北西-南東、北東-南西方向の断層によって分割された基盤岩ブロックの沈降によって生じたと推定される。陥没地はカルクアルカリ系列の安山岩質の火山活動により安山岩溶岩・火砕岩に埋積され、引き続き断裂沿いに多数の火砕丘が形成された。その後、陥没地南西縁においてソレイアイト系列の安山岩質成層火山 (イネリエ火山) が成長した。

インドネシア・フローレス島中部イネリカ火山の割れ目を形成した 2001年噴火

村岡洋文・安川香澄・浦井  稔・高橋正明・Asnawir NASUTION・高島  勲

   インドネシア・フローレス島のイネリカ火山において2001年1月11-16 日に95年間の静穏期を経てマグマ水蒸気噴火が起こった。この噴火とその結果生じた噴火割れ目について記述した。イネリカ火山は北北西-南南東方向に16kmにわたって伸びるバジャワ噴石丘群の北部を構成している。噴火開始以降、火山灰降下は6日間続き、水蒸気放出は2ヶ月間続いた。特筆すべき点は、この噴火の結果、N16ºW方向に伸びる幅約20m、長さ約 300m の噴火割れ目が形成されたことである。これは地下浅部に薄い岩脈状マグマが侵入して生じた伸張性割れ目であると推定される。

インドネシア、フローレス島中部バジャワ地域の温泉の地球化学的性質

高橋正明・浦井  稔・安川香澄・村岡洋文・松田鉱ニ・赤迫秀雄・
小関武宏・久谷公一・Dadi KUSNADI・Bangbang SLAEMAN・
Asnawir NASUTION

   インドネシア東部、ヌサ・テンガラ諸島東部、フローレス島中部のバジャワ地域の地熱性状を評価するため、温泉、湧水、河川水、降水を採取し、地化学的な分析を行った。
   マタロコ、ネゲ-ケリ  ティオリブ-ボボ、ソカ、メンゲルーダ及びゴウ-トゥカペラの5つの有望地熱兆候地帯は、イネリ、イネリカ及びエブロボ火山と30以上の単成火山群の近傍にあり、ンバイ地域は北東部海岸地帯にある。温泉の温度は、マタロコで90ºC以上、ナゲで75ºC以上、ケリ  ティオリブで70ºC以上、ンバイで60ºC以上、その他の地域で40-45ºCである。大部分の温泉は酸性硫酸塩型、ナゲ温泉水のみは酸性硫酸塩-塩化物塩型の性質を示す。
   ナゲ以外の酸性温泉の温泉水中の溶存硫酸塩と塩化物塩の起源は、硫酸水素を含む相対的に低温の起源のみは、塩化水素や二酸化硫黄を含む高温火山ガスと酸性変質帯の間隙水である可能性がある。

インドネシア、フローレス島中央部バジャワ地域の地下水の水素・酸素同位体組成

高橋正明・浦井  稔・安川香澄・村岡洋文・松田鉱ニ・赤迫秀雄・
小関武宏・久谷公一・Dedi KUSNADI・Bangnang SULASEMAN・
Terry SRIWANA・Asnawir NASUTION

   インドネシア東部、フローレス島中部のバジャワ周辺50km以内にある湧水、河川水及び降水を採取し、その水素・酸素同位体組成を分析した。
   (1) 水素-酸素同位体組成図上では、水試料は天水線近くにプロットされ、そのd値の変化は、冬季と夏季の降水の同位体組成の違いを反映している可能性が考えられる。
   (2) 同位体標高効果は、水素同位体組成で-0.98‰/100m、酸素同位体組成で-0.13‰/100mであった。これらの値は他の島で観測される値の範囲内である。

インドネシア、フローレス島メンゲルーダにおける地熱エネルギーの直接利用

Herry SUNDHORO・Sjafra DWIPA・Asnawir NASUTION・高橋  洋・Janes SIMANJUNTAK・Arif MUNAMDAR・小関武宏

   本地域には北東-南西方向の断層に沿って、少なくとも8箇所の温泉と弱変質帯からなる地表地熱徴候が存在する。これらを調査した結果から、本地域の地熱系はアウトフロー型であると考えられる。本論文の目的は、メンゲルーダ有望地域の地熱利用形態として直接利用と間接利用のいずれかが適しているかを指摘することにある。地質学・地球化学・地球物理学探査の結果によれば、メンゲルーダの地熱エネルギーに対しては直接利用が推奨される。地熱エネルギーの直接利用は農産物の乾燥・加水および観光である。

(要旨翻訳 : 水垣桂子 (地圏資源環境研究部門))

インドネシア、フローレス島中央部イネリカ火山周辺の地熱徴候の地球化学

Dedi KUSNADI

   インドネシア、フローレス島中央部イネリカ火山山頂から、これより低地のゴウ地域およびさらに低地のメンゲルーダ地域までの、イネリカ火山から東へ最大12kmにおよぶほぼ直線上の湧水および河川水試料の地化学分析を実施した。全試料について主成分および微量成分を分析した。
   温泉および噴気の主成分・微量成分および希土類の濃度は、温度とpHに依存する。すなわち、錯体を形成する配位子の性質、岩石の初期構成鉱物パターン (溶脱または溶解を受けている)、火山地域ではガラスとマグマ鉱物 (希土類の挙動をコントロールする卓越相)、岩石の変質過程における2次鉱物の分別作用である。また複数のメカニズムが複合していることは、自然状態で容易に観察できる。

(要旨翻訳 : 水垣桂子 (地圏資源環境研究部門))

インドネシア・フローレス島中部の重力異常

駒澤正夫・松久保和人・Zulkarnain NASUTION・Herry SUNDHORO

   インドネシア・フローレス島中部で重力調査がおこなわれ、総測点数は 800点に達した。イネリエ火山、イネリカ火山、マタロコ地熱地帯など火山や地熱活動の活発な調査域南部は、高重力異常となって基盤の盛り上がりを示した。基盤構造が盛り上がっている構造は、通常の火山でも多数観測されている。但し、マタロコ地熱地帯はやや基盤が深くカルデラ状の構造が想定できる。また、イネリエ火山の表層密度は、1.7 g/cm³ 程度と解析され異常に小さい。山体自体が固結した溶岩の比率が小さいことが考えられるが、重力の鉛直勾配が局所的に1割程度大きくなっていれば、通常の火山の表層密度である 2.2g/cm³ 程度の結果を得ることになる。現時点までの経験では、後者のケースは稀である。調査地中部のウェラスカルデラについては北側だけが確認できる馬蹄形で、南側のカルデラ壁は不鮮明である。原因としては、後に生じたメンゲルーダより西方に伸びる地溝構造に関連する造構運動により消滅したと考えられる。

インドネシア、フローレス島ゴウ地域の地熱資源に関する地学・地球物理学・地球化学探査の総合結果

Herry SUNDHORO・Sjafra DWIPA・Asnawir NASUTION・高橋  洋・Janes SIMANJUNTAK・Arif MUNANDAR・小関武宏

   本論文の目的は、インドネシアのフローレス島ゴウ地域における地熱エネルギー利用可能性を確認し記述することである。ゴウ地域における地球化学総合調査の結果を概観すると以下の通りである。地質層序は火山岩類および堆積岩類からなり、その下位に第三紀の基盤岩がある。地表地熱徴候は北東-南西方向のメンゲルーダ断層に沿って分布し、温泉・噴気・変質岩などからなる。マナガラ、ワトゥ・ウティ、トゥカペラの各温泉の温度は最高 47.5ºC で、湧出量は毎分5〜7リットルである。温泉はすべて高濃度の酸性硫酸塩泉であることが特徴である。また、メンゲルーダ断層に沿った温泉近傍の地表では粘土化変質がみられる。土壌ガス水銀濃度の高い場所はマナガラ温泉およびワトゥ・ウティ温泉の周辺に集中しており、最大564ppbである。AB/2=1000mでの低見掛比抵抗 (10Ωm未満) の水平分布もこれらの温度周辺に集中しており、北東方向に開いた形状である。この有望地域は少なくとも約2cm²に及ぶ。低費抵抗帯の垂直分布は深度350〜700mである。

(要旨翻訳 : 水垣桂子 (地圏資源環境研究部門))

インドネシア、ヌサ・テンガラ州フローレス島マタロコ地熱地帯でワイ・ルジャ断層の位置決定に用いた Head-on 測定

Arif MUNANDAR・Achmad ANDAN・Janes SIMANJUNTAK

   Head-on 法は、地下に伏在する比抵抗異常をマッピングすることを目的に開発され、特殊な電極配置を用いる。これはシュランベルジャ配置の電流電極 A, B の方向に対してほぼ垂直に、第3の電流電極を遠く離れた場所に追加的に配置するものである。今回の調査では、インドネシアのフェローレス島マタロコ地熱地帯において、破砕帯の位置を決定するために Head-on 法を用いた。Head-on 法の見掛比抵抗プロファイルによれば、ワイ・ルジャ断層は北西-南東方向で北に 53º 傾斜した正断層である。マタロコ地熱地帯の主な地熱徴候 (噴気、温泉、変質) は、ワイ・ルジャ断層に規制されている。

(要旨翻訳 : 水垣桂子 (地圏資源環境研究部門))

インドネシア東部フローレス島バジャワ地熱地域における比抵抗法データの解析

内田利弘・Achmad ANDAN・ASHARI

   インドネシア東部に位置するフローレス島バジャワ地熱地域においてインドネシア鉱物資源調査局が取得したシュランベルジャ法電気探査データについて2次元解析を実施し、地熱貯留層に関する考察を行った。当該地域にはマタロコ、ナゲ、ボボといった比較的規模の大きい地表徴候地がある。電気探査はそれらの場所における貯留層構造の解明を目的として行った。2次元解析はマタロコ地区10側線、ナゲ地区2側線、ボボ地区4側線に対して行った。大部分の側線では、地下浅部に高比抵抗層が分布し、これは変質をあまり受けていない新期火山噴出物層に対応するものと解釈される。マタロコ徴候地を含むいくつかの個所では、深部に高比抵抗基盤を捕らえた。マタロコ徴候地では、低比抵抗層の比抵抗は非常に小さく、高比抵抗基盤が存在することを考慮すると、下部に有望な地熱貯留層が存在するものと推測される。しかし、本シュランベルジャ法電気探査の最大電極間隔 AB/2 は1000mあるいは2000mであり、探査深度は十分とはいえず、他の場所で地熱貯留層の存在を示唆する高比抵抗基盤の存在を確認することはできなかった。

インドネシア東部フローレス島バジャワ地熱地域における MT 法データの 2次元及び3次元解析

内田利弘・Tae Jong LEE・本田  満・ASHARI・Achmad ANDAN

   地質調査総合センター、新エネルギー・産業技術総合開発機構、インドネシア鉱物資源調査局間の共同研究の一環として、インドネシア東部に位置するフローレス島バジャワ地熱地域において MT 法による比抵抗調査を行った。解析に用いた3次元インバージョン手法は、平滑化拘束つきの線形化最小二乗法に基づいており、地下の比抵抗パラメタに加え、見掛比抵抗に含まれるスタティックシフトを同時に求めることができる。2次元及び3次元解析モデルを比較した結果、両者が互いに整合性がとれていること、及び、本3次元インバージョン解析手法を実測の MT 法データに十分適用できることを確認した。しかし、2次元解析、3次元解析とも不完全な要素を含んでいる。地質構造が複雑で3次元性の強い地域に2次元解析を適用すると、側線下や測方にある3次元的構造のため、2次元モデルには偽造が生じることがある。逆に、本研究で用いた3次元解析法では、均質媒質を仮定して求めたヤコビアン行列 (感度行列) をすべての反復で用いているので、コントラストの大きい構造の場合、得られるモデルの信頼性が悪くなることがある。バジャワ地熱地域の中心であるマタロコ地区における比抵抗解析結果は以下のような特徴を有している。地下浅部には薄い高比抵抗層があり、これは変質をあまり受けていない火山噴出物に相当する。しかし、地表徴候のある区域では浅部から低比抵抗を示す。その下部には、調査域全体にわたって低比抵抗層が広がっている。特に地表徴候地の下は 1 ohm-m 程度の低比抵抗層であり、その層厚は 400-500m 程度である。この低比抵抗は貯留層の帽岩になっていると解釈され、浅部坑井調査からもモンモロナイトの分布が確認されている。高比抵抗基盤は地表徴候地の下でも最も浅く (深度は約500m)、西方に向かって急激に深くなっている。

貯留層モデリングのためのインドネシア・フローレス島のマタロコ及びナゲ地熱地帯における自然電位マッピング

安川香澄・Achmad ANDAN・Dendi S. KUSUMA・内田利弘・菊池恒夫

   インドネシア・東ヌサテンガラ諸島・フローレス島のマタロコ及びナゲ地熱地帯において自然電位 (SP) 調査が行われた。その結果、マタロコ地域では、地熱徴候地において最大の SP 世異常が観測された。数値シミュレーションの結果は、上昇流域の範囲を示している。一方、ナゲにおいては、明白な正異常を示す特異な1観測点は存在しなかった。 ナゲのワエバナ川に沿った SP プロファイルは、局所的な流出ゾーンが川に沿っていくつも存在していることを示している。

マタロコ地熱地域の浅部井 MTL-1 の掘削と地価地質

Sri WIDODO・Fredy NANLOHY・Kastiman SITORUS

   1999年10月、「遠隔離島小規模地熱の探査に関する研究協力 (ESSEI)」の一環として、インドネシア火山調査所 (VSI) によってフローレス島ンガダ郡のマタロコ地熱地帯で浅部調査井 MTL-1 が掘削された。掘削予定深度は250m であったが、103.23m まで掘削した時点で突発的な蒸気噴出に遭遇した。坑井をシャットダウンした状態で坑口圧は 3bar、地表での蒸気温度は 115ºC であった。蒸気はマタロコ地熱貯留層の深部で生産され、坑井近傍のワエ・ルジャ破砕帯を通って地表に濡れ出ていたものである。地下地質は、安山岩質凝灰岩、輝石安山岩、安山岩質凝灰角礫岩および安山岩からなり、中温 (120-190ºC) 熱水による変質を受けて 2-15% の膨潤度を含む変質粘土となっている。

(要旨翻訳 : 水垣桂子 (地圏資源環境研究部門))

マタロコ地熱地域における掘削およびグラウチング工程

J.SIMANJUNTAK and M. YUSUP

   マタロコ地熱地域の MT-1 井では突発的なブローアウトにより半径 20m の範囲で蒸気のリークが起こったが、グラウチングによりこれを止めることに成功した。安全主義に基づき、本坑井は地表までセメントで埋め戻された。次にリグを一旦分解して、MT-1 から 35m 北東に位置する MT-2 井の地点に移動した。MT-2 周辺の地盤は MT-1 とほとんど同様に不安定であることを考慮して、蒸気リークを防ぐため MT-2 から半径 5m の範囲にグラウチングを実施し、その後リグアップを行った。マタロコ地熱地帯におけるグラウチングは、結果として、MT-1 のブローアウトを起こした地表断裂からの蒸気リークを防ぐのに極めて有用であった。グラウチングは MT-2 周辺の基盤を固めることに成功し、MT-2 の掘削中から長期閉鎖期間まで蒸気リークは全く起こらなかった。

(要旨翻訳 : 水垣桂子 (地圏資源環境研究部門))

インドネシア・フローレス島・マタロコ地熱地帯における調査井 MT-1 と MT-2 の掘削および噴出試験

末吉喜和・松田鉱ニ・下池忠彦・小関武宏・高橋  洋・二子石正雄・Kastiman SITORUS・Janes SIMANJUNTAK

   地熱エネルギーが広く賦存すると考えられているフローレス島のマタロコ地熱地帯において、2本の調査井を掘削した。坑井 MT-1 は、ワエ・ルジャ川北側において掘削深度 1,000m で計画したが、深度 207.26m 付近で蒸気層に遭遇し、蒸気が噴出した。ただちに坑口弁を閉じたが、同時に坑井周辺の地表部から蒸気が噴出し、坑井周りの地獄化が懸念されたため、MT-1 坑口周辺をセメントグラウト作業を実施した。グラウト完了後、清水注入により噴出を停止させ、坑井をセメントで埋め戻した。2本目の坑井 MT-2 は、MT-1 と同一基地から掘削深度 230m で計画したが、深度 62.35m 付近で蒸気層に遭遇した。同深度で仮噴出試験を実施し、噴出に成功したため、掘り止めを決定した。MT-2 では、本格的な噴出試験をリップ・プレッシャー法により実施し、坑口圧力・蒸気流量の測定、同時に化学同位体分析のために、噴出流体のサンプリングを行った。 噴出量測定から、本坑井の最大蒸気量は 4.57kg/sec. (16.5ton/hr) であることが確認された。

短波長赤外線反射スペクトルを用いたインドネシア、ヌサティンガラ東部フローレス島中央部マタロコの MT-1 および MT-2 井における熱水変質鉱物の特徴

Dany ASWIN・Fredy NANLOHY

   短波長赤外線反射スペクトルは、鉱物の調査、特に鉱化作用に関連する変質鉱物の認定に広く用いられている。本手法は地熱調査にも、特に地熱系の物理・科学的特性に関連する熱水変質鉱物の決定に、極めて有用である。MT-1 および MT-2 井において検出された主な熱水変質鉱物は、モンモリロナイト (±沸石)、ハロイサイト、カオリナイト、イライト、ディッカイトである。スメクタイト・グループ (モンモリナイト) とカオリン・グループ (カオリナイト、ハロイサイト、ディッカイト) が重なっていることは、2種類の流体環境があったことを示している。スメクタイト・グループは非酸化性環境で生成するのに対し、カオリン・グループは酸性環境で生成する。Al-OH バンドの長波は地表付近から坑底に向かって減少傾向を示し、モンモリロナイトに富む (Al-OH バンドの吸収が高い) 状態からイライトに富む (Al-OH バンドの吸収が低い) 状態へと変化することを反映している。すなわち、Al-OH バンド波長のデータにより、地表付近のスメクタイト卓越ゾーンから坑底のイライト卓越ゾーンへ移化することが明らかとなった。また、このことから地熱系の熱史も明らかになると考えられる。

(要旨翻訳 : 水垣桂子 (地圏資源環境研究部門))

インドネシア、ヌサテンガラ東部、フローレス島中央部マタロコ地熱地帯の坑井 MTL-1、MT-1 および MT-2 による地下地質
Fredy NANLOHY・Kastiman SITORUS・KASBANI・Ajafra DWIPA・Janes SIMANJUNTAK

   マタロコ地熱地帯はンガタ郡の郡都バジャワ市の東にあたり、東方をエブロボ、北西方をイネリカ、南-南西方をイネリエの各火山に囲まれている。本地域の地表地質は第三紀-第四紀の火山噴出物を主とする。火山活動には少なくとも2回の活動期が識別できる。1回目は第三紀のマウンバウ溶岩と緑色凝灰岩からなる基盤で、2回目は第四紀のワトゥマヌ、ロトゲサおよび円錐火山群を特徴とする火山岩類である。
   浅部井 MTL-1、MT-1 および MT-2 の坑井地質によれば、MT-1 および MT-2 の層序はほぼ一致するが、MTL-1 はデイサイト質の火山灰を特徴とする。全体として、マタロコ地熱地帯の地下地質は、第四紀のデイサイト質火山灰と、火砕岩類および普通角閃石安山岩を挟む輝石安山岩からなる。

(要旨翻訳 : 水垣桂子 (地圏資源環境研究部門))

インドネシア・マタロコ地熱系の MT-1 及び MT-2 井から得られた流体包有物の研究

佐脇貴幸・村岡洋文

   マタロコ地熱系の MT-1 及び MT-2 井から得られた流体包有物について、マイクロマーモメトリー及び化学分析を行った。MT-1 井坑底部の流体包有物の均質化温度は、マタロコ地域の地質学的・地球化学的データから推定されている温度構造と一致する。しかし、MT-2 井坑底部均質化温度データは、推定されている坑底温度 (200ºC) よりも 20-30ºC 程度高い。全ての流体包有物の塩濃度は低い。MT-1 井坑底から得られた流体包有物についてのガス成分の半定量分析によれば、流体包有物の主成分は H2O であり、微量の CO2とCH4 を伴う。これらのデータは、流体包有物が、本地熱系の浅部で、少量のガスを含む 220-235ºC の凝縮水から形成されたことを示している。また、MT-2 井に関しての、均質化温度と水の沸騰曲線の比較から、地熱活動開始以降、本地域が少なくとも 100m 程度の侵食を被った可能性が示唆される。

インドネシア・フローレス島・マタロコ地熱地帯における調査井噴出流体の化学・同位体的研究

松田鉱ニ・Terry SRIWANA・Sofyan PRIMULYANA・二子石正雄

   インドネシア・フローレス島のマタロコ地熱地帯において掘削された調査井 MT-2 (深度162.35m) から噴出した蒸気一相の地熱流体は、不凝結ガス濃度が比較的低く (0.61〜0.69wt%)、そのガス成分は CO2 を主体 (91 mole%) とするものである。その噴出蒸気は地下深部の熱水卓越層から派生したものと考えられる。水素・酸素・炭素・硫黄・ヘリウムの同位体組成や微量ガス成分の化学組成から、噴出蒸気中の (H2O) は主にマグマ水の混入もしくは岩石との反応の影響を受けている天水を起源とし、一方ガス成分のほとんどはマグマ起源であるとみなされる。各種の化学同位体温度計及び調査井の坑内実測温度によれば、比較的浅部に発達する蒸気卓越層の温度は 192〜230ºC、深部の熱水卓越層の温度は 270〜306ºC と推定される。調査井 MT-2 からの距離がほぼ 200m 以内にある調査井 MT-1 及び噴気帯における噴出蒸気の化学性状は MT-2 の噴出蒸気と類似しており、それらは共に深部の熱水卓越層を起源とし、その熱水卓越層が大きな規模で広がっていることを示唆する。

インドネシアのヌサテンガラ州フローレス島マタロコ地熱地帯における自然電位モニタリングによって確認された坑井操作に対する貯留層応答

安川香澄・Enar KUSDINAR・村岡洋文

   インドネシアのヌサテンガラ州フローレス等マタロコにおいて、坑井操作によって生じる貯留層内の電位変化を検出する目的で、自然電位 (SP) モニタリングを行った。噴気試験の期間にわたり、坑井周辺の地表の SP 分布をモニタリングした。電位の基準点の問題を解決するため、全測点での電位の平均値を常にゼロと仮定した "相対" 自然電位の概念を取り入れた。その結果、貯留層状態に応じた相対自然電位の変化がはっきりと観測された。このように、相対自然電位モニタリングは、貯留層範囲およびその水理学的状態を把握に利用することができる。

マタロコ地熱地帯における地質、熱水変質分布と重力、比抵抗分布との相関について

田篭功一・齋藤博樹・小関武宏・高橋  洋・Sjafra DWIPA・二子石正雄

   フローレス島中央部に位置するマタロコ地熱地域他で、地熱構造を抽出する目的で地球化学的な調査を実施した。地上調査から、マタロコ、ウォロレアおよびゴウの各地熱地帯は重力あるいは地形上から推定されるカルデラ状構造 ("バジャワカルデラ" と仮称) 内に位置していることが明らかになった。マタロコ地熱地帯は、バジャワカルデラの南東の縁部で北西-南東方向の延長 1,200m の変質帯で特徴づけられ、これは、ほぼワルエジャ断層に沿って分布している。地表には主としてカオリン、アルナイトの変質鉱物が認められる。また、この変質帯の分布に一致して、低比抵抗ゾーンが広い範囲で分布された南北系の線構造とワルエジャ断層との交差点付近は、深部に優勢な地熱貯留層が賦存することが推定される。

インドネシア共和国フローレス島中部バジャワ地域のウォロボボ、ナゲ、マタロコ地熱地帯における地熱系に関する概念モデル

赤迫秀雄・松田鉱ニ・田篭功一・小関武宏・高橋  洋・Sjafra DWIPA

   インドネシア共和国で遠隔離島小規模地熱の探査に関する研究協力が実施された。このプロジェクトの主要な目的はインドネシア版地熱資源総合解析システムを構築することにある。この目的のため、フローレス島中部のバジャワ地域がモデルフィールドとして選定された。初期における広域の地質調査と地化学調査により、バジャワ地域内ではモデルフィールドとして選定された。初期における広域の地質調査と地化学調査により、バジャワ地域内ではウォロボボ、ナゲ、マタロコ地熱地域ポテンシャルが高いと推定された。このため、探査の重点はこれら3地熱地帯におかれた。
   ウォロボボ地熱地帯では、変質帯付近のこの断裂帯を高温のマグマ起源ガスや蒸気が上昇しており、供給源付近は 525ºC 程度の温度と推定される。このガス・蒸気が地下水に吹き込み、地下 300m 付近に強酸性 SO4 型熱水 (170〜180ºC) が分布していると推定される。変質帯の南方約 2.5km 付近に湧出する Cl 濃度の比較的高い温泉水の起源はこのような熱水層の 1 つと推定される。また、変質帯は主としてこの熱水層から派生したガスや蒸気によって形成されたと考えられる。
   ナゲ地熱地帯では、ワエバナ川沿いの北東・南西方向の断層に沿って高温のマグマ起源ガスや蒸気が上昇している。このガス・蒸気が地下水に吹き込み、地下 200m 付近に強酸性 SO4 型熱水 (約150ºC) が分布していると推定される。この熱水が地下水による希釈を受けてワエバナ川沿いに湧出している。
   マタロコ地熱地帯では、マタロコ変質帯周辺の火口丘群から地下へ浸透した天水を起源とする深部熱水がマグマからの熱やガス、岩石との相互反応によって形成されている。この熱水はまだ確認されていないが、マタロコ変質帯の東西両側に推定される南北方向の断裂帯に沿って地下 400m ないし500m付近の粘土化した難透水層の下端付近まで上昇している。また、北西-南東方向のワエルジャ断層沿いの断裂帯も熱水の流動を規制していると考えられる。この貯留層は 270〜306ºC の温度と推定される。この貯留層から派生した蒸気・ガスはワエルジャ断層沿いの断裂帯に沿って上昇している。これらの蒸気。ガスが浅層地下水に吹き込んで生成された酸性 SO4 型熱水がワエルジャ川沿いの地表付近に分布している。

インドネシア、フローレス島ンガダ郡マタロコ地熱地域 MT-2 井の長期噴出

Kastiman SITORUS・Fahmi SULISTYOHADI・Janes SIMANJUNTAK

   調査井 MT-2 (全長180.02m) は、2001年4月22日から7月14日までの長期にわたる D および D/2 タッピングによるオリフィス法坑井試験を成功裏に終えた。MT-2 井の最適生産量は、商業的坑口圧 5.5 barg の条件下で約 16.0t/h であり、これはタービン効率を 80%、出口圧を 0.5 bar とした場合の発電量で 1.48 Mwe に相当する。この坑口圧では、生産蒸気は 163.0ºC 以上 (20.28〜21.28ºCの過熱状態) の高エンタルピー流体または乾き蒸気 (2784.0〜2785.3 kj/kg) となる。坑井からの安定生産を確認するため、噴出試験データのドローダウン解析が行われた。
   5回にわたる噴出中の P-T クスター検層、および噴出/密閉圧力ビルドアップテストの結果は、深度130〜175mでの温度がさらに高い (182.40〜 192.30ºC) ことを示した。密閉後の圧力回復データ解析によれば、生産ゾーンの流量は比較的高い (14.43 darcy-meters)。この高い流量は、蒸気流動中のスキャンファクターが負 (-5.583) であることに起因するようである。
   坑井 MT-2 から生産される過熱蒸気は、非凝縮ガスが極めて少ない (0.18〜0.59 vol% または 0.43〜1.83 wt%)。H2S、CO2 および他の非凝縮ガス濃度はそれぞれ約 0.41〜0.89 ppm、3.74〜15.58 ppm、0〜0.07 ppm である。従って、この蒸気は腐食を起こしにくいものである。

(要旨翻訳 : 水垣桂子 (地圏資源環境研究部門))

インドネシア版地熱資源総合解析システム (iGEMS) の開発

小関武宏・高橋  洋・下池忠彦・比屋根一雄

   iGEMS は NEDO が日本国内の探査用に開発した地熱資源総合解析システム (iGEMS) に改良を加え、インドネシア版として構築したものである。iGEMSは市販のパソコン上で最小限のデータを用いて容易に解析が可能であり、かつ GEMS の最大の特徴である「上昇流を加味した3次元温度分布の推定」及び「資源量算出機能」を実現できる解析システムとして構築された。iGEMS は大きく二つのプログラムから構成される。IGEMS 本体と Surfer である。iGEMS 本体は主に解析機能、断面図データの生成機能や、解析パラメータや断面線を簡単な地図上で表示しユーザーに入力させる機能も持つ。Srfer は、各種の調査データや断面線を簡単な地図上で表示しユーザーに入力させる機能である。解析機能は ① 熱源の設定、② 伝導性温度分布の推定、③ 活動度指数の推定、④ ディスチャージ域の設定、⑤ ディスチャージ域内での活動度指数の分布、⑥ 上昇流動を加味した温度分布の修正、⑦ 容積法を用いた地熱資源量の算定からなる。
   本システムを用いてバジャワ地域の資源量を算出した結果、マタロコ地域では 3cm² において 74MW、25MW/cm²、ナゲ地域では4cm² において、92MW、23MW/cm² であった。インドネシアは世界でも有数の地熱発電国であり、本システムを使用することにより、今後の地熱開発において円滑な資源量評価が実施されると期待される。