深さ4000メートルの海！我が国初の大洋横断海嶺における深海電磁気共同探査地質実験が成功しました！

中国科学院南シナ海海洋研究所は9月5日、同研究所の孫震研究員らのチームが中国地質大学（北京）の研究員らと協力し、独自に開発した電磁送受信設備を使い、南シナ海中央海盆の水深約4,000メートルで中国初となる海嶺横断深海人工源電磁気・地磁気共同探査プロファイル実験を実施したと発表した。プロファイル全体の長さは約 100 キロメートルで、受信ポイントは合計 16 か所あり、高品質の電磁気データが得られました。この実験は、複雑な深海地形条件下での中国の高出力人工源電磁波検出技術におけるさらなる進歩を示すものである。

01 海洋電磁気学の原理

海洋電磁気学は、実際には海洋地球物理学の方法の 1 つです。これは、導電率の違いという物理的な根拠に基づいています。励起場源（雷や人工的に励起された発電機など）を介して水中に高電圧電気を送信し、それを海底に放射して電磁信号を生成します。電磁信号が地下の電気的差異のある場所（つまり、導電性領域と非導電性領域の交差点）に遭遇すると、反射されて地下に戻ります。検出対象の情報を分析し、応答を解釈することで、地下構造の形態、例えばその形態に鉱物が含まれているかどうかなどの関連情報を得ることができます。それとも石油やガスが含まれているのでしょうか?大きな地殻構造などがまだ残っています。

海洋電磁気法は海底の地質構造を検出するための重要な方法です。現在、深海で人工源と磁気地磁気探知を組み合わせた検出を実行するための成熟した技術と設備を備えているのは、米国とヨーロッパのほんの数組織だけです。過去20年間、中国は長期にわたるたゆまぬ努力により、海底電磁場観測、大出力人工源放射、電磁海上操作技術、データ分析・処理などの分野で重要な進歩を遂げてきました。

02 海外の海洋探査技術の現状

諸外国では、前世紀末から海洋電磁探査技術の開発が始まりました。 10年以上の開発を経て、この技術は海洋地球物理探査に欠かせない手段となりました。現在、大手石油会社が海洋石油・ガス探査を行う場合、海水に対して海洋地震発破を使用し、その後、弾性差に基づいて地震波を使用して海底の石油・ガスを探査するという伝統的な方法を採用しています。しかし、この方法には明らかな問題があります。構造調査の後、石油が含まれている可能性があることがわかりますが、水も含まれている可能性があり、海洋地震探査ではその2つを区別できないのです。しかし、海洋電磁気法はこの問題を解決することができます。初期の海洋電磁気技術はこのような背景から生まれました。しかし、技術の発展に伴い、海洋電磁気学は現在、独立した探査に使用できる独立した一連の理論的方法と技術を備えた独立した探査技術となっています。現在、大手石油会社は依然として海洋地震探査を主な方法として採用しており、海洋電磁気学を補助手段として活用しています。これら 2 つの方法を有機的に組み合わせることもできます。これにより、海洋石油・ガス探査の効率、特に探査の精度が向上します。

03 我が国の人工源海洋探査技術開発の現状

人工発生源は、船から発電した電気を装甲ケーブルと呼ばれる装置で高電圧（高圧送電線のようなもの）に変換して海水中に送電し、長さ約300メートルの電極2本を使って海底まで打ち上げる。受信機は小さなクモのようなもので、一定の長さの網状に海底に敷き詰められています。その後、送信機は船舶によって曳航され、受信機を曳航して電磁信号を受信し、探査が達成されます。

04我が国の海底地質構造と資源の海洋電磁気探知は新たなレベルに達した

中国科学院南シナ海海洋研究所の研究員である孫震氏によると、今回の航海で使用された電磁波送受信装置はすべて中国の科学者が独自に開発したものだという。この実験を実施するために、プロジェクトチームは4年かけて準備しました。実験は今年7月から8月にかけて行われた。プロファイル全体の長さは約 100 キロメートルで、受信ポイントは合計 16 か所あり、高品質の電磁気データを取得しました。今回の海嶺間海洋電磁気共同探査作戦は、中国科学院南シナ海海洋研究所の総合物理探査船「実験6号」によって実施された。

中国地質大学（北京）の王孟准教授は、今回の共同探査により、深海底の多成分自然源電磁場の長期観測が達成され、また、海底付近での曳航式高出力人工電磁場送信操作も成功し、極めて厚く導電性の高い海水層に吸収される高周波自然源電磁場信号を効果的に補完したと述べた。

電磁気共同探査航海の責任者である江鋒博士は、今回の探査は、一つの物理探査プロファイルで浅部地殻と深部マントルの抵抗構造を同時に検出するという目標を達成し、海洋電磁気法を用いて海底の地質構造と資源を検出する中国の能力を大幅に高めるだろうと述べた。

総合情報源：CCTVニュース、科技日報、新華社