终于完成了! 东京都中心部的三维地质地基图 - -能够立体表现东京23区地下地质构造的新一代地质图-
- -能够立体表现东京23区地下地质构造的新一代地质图-重点基于5万个地点的调查数据,通过3D详细可视化东京都中心部的地下地质构造从地层的分布形状分析中发现了以前被认为是坚硬地基的地方也有松软的地层在首都的地震危险图和城市基础设施整备等中广泛利用
概要国立研究开发法人产业技术综合研究所【理事长石村和彦】(以下称为“产综研”)地质信息研究部门【研究部门长荒井晃作】信息地质研究组组长、野野垣进主任研究员等人提出了可以三维立体观察东京都中心地带地下数十米以内陆质构造的新一代地质图“三维地质”以往平面的地质图很难准确地表现城市地下的地质构造。 此次,通过利用独自开发的三维建模技术对涉及5万个地点的大量调查数据进行分析,将东京都中心部详细的地下地质构造立体可视化。 结果,极其详细地描绘出了东京下町低地存在的被称为冲积层的松软地层的分布。 另外,明确了在一般认为地基坚固的山区武藏野台地的一部分,也分布着类似冲积层的松软地层。 由于这个3维地质地基图是免费的,谁都可以轻松浏览,因此期待在东京23区的地震危险图和城市基础设施建设等方面得到广泛应用。 从2021年5月21日开始,在产综研的网站“城市区域的地质地基图'东京都区部’”上公开。

可以在产研网站“城市区域的地质地基图”上浏览的东京都区部地下地质立体图
开发的社会背景由于在2011年的东日本大地震中,首都圈也以海湾地区为中心发生了多次液态化灾害,地震摇晃引起的建筑物损害也得到了广泛确认,因此地下浅部的地质地基特性备受关注。 另外,在有效推进城市基础设施建设方面,地质地基信息是极其重要的。 但是,由于城市平原地区正在开发,直接观察地层不容易,所以很难得到地下地层的准确信息。 东京都中心部也不例外,地下怎样的地层是如何分布的,详细情况还不清楚。研究的经过在产综研的地质调查综合中心,作为国土的基础信息正在努力整理全国的地质图。 以前的地质图将地层的分布用颜色标示为平面图,但是由于平原很平坦,用平面图表现地下地层的分布和在地图上表现高层建筑一样困难。 因此,在平原地区的地质图整治中,以地层研究和独自开发的三维建模技术为基础,立体可视化了地下地层的分布形状,2018年在国内首次公开了千叶县北部地区的三维地质地基图( 2018年3月29日日产总研新闻发布)。 以该知识为基础,经过4年的调查分析,完成了这次显示东京都区地下地质构造的三维地质地基图。另外,本研究是作为经济产业省第2期知识基础建设计划的重点化项目进行的。
研究的内容在平原地区的地质调查中,一般会进行在地面开孔,观察测量地层的钻孔调查。 产研地质调查综合中心分析了大量的保龄球调查数据,使东京都中心部地下的地质构造三维可视化。 分析的数据是东京都土木技术支援人才培养中心提供的土木建筑工程的钻探调查数据,涉及5万个地点。 另外,产综研在关键地点单独进行了钻探调查,取得了作为地质构造分析基准的详细地质数据。 通过结合这两者的数据,可以进行可靠性高的地下地质构造分析,和千叶县北部地区三维地质地基图一样。 在分析中,以产综研的钻孔调查数据为轴,将地层与土木建筑工程的钻孔调查数据进行对比,推算出地层的界面(图1 )。 接着,基于地层的边界和分布状况,通过计算机分析明确了地层的三维形状(图1 )。一直以来,人们都知道在东京下町低地的地下,以软弱的泥层为主体的地层被称为冲积层,以填埋最终冰期(最盛期约为2万年前)因海面下降而形成的山谷的方式分布。 通过此次钻孔调查数据的分析,可以详细描绘出该冲积层所埋藏的埋没谷的三维形状(图2 )。 沉没谷底在东京湾岸最深处,深度约为80 m。 另一方面,对于山之手武藏野台地的地下,也根据堆积年代和堆积环境等重新审视地层的划分,进行了同样的三维分析,结果表明,在一般认为地基坚固的台地地下,也有一部分类似冲积层的松软的泥层像填埋过去的山谷一样分布(图3 ) 这个山谷比低洼的地下山谷更古老,是在14万年前左右的冰期形成的,在之后的约13万~12万年前的冰期侵入,被内湾松软的泥层填埋。三维地质地基图所示的这种地下地质地基信息可以活用于地震危害预测和城市基础设施建设等。 在产总研的网站“城市区域的地质地基图”上,任何人都可以在电脑画面上以立体图的形式简单地浏览东京都中心部地下地层的三维扩展(图4 )。 除了立体图以外,还可以显示以往的二维地质图无法显示的任意地方的地质剖面图(图4 )。 另外,在地质平面图中,可以放大感兴趣的区域进行详细观察(制作的基本比例尺为2万5000分之一)。

图1地下地质构造的三维分析方法(部分修改2018年3月29日日产总研新闻发布资料)基于产综研和东京都拥有的钻孔调查数据,利用独自开发的三维建模方法,将地下地质构造三维可视化。

图2东京下町低地地下的埋没谷形状研究人员成功地描绘出了最终冰期(鼎盛时期约为2万年前)由河流侵蚀形成的地下埋没谷的详细三维形状。 山谷主要由软弱的泥层组成的被称为冲积层的地层填埋着。

图3山之手武藏野台地地下的埋没谷形状明确了在一般被认为是坚硬地基的武藏野台地的地下,一部分也埋没了由类似冲积层的软泥层填埋的山谷地形。

在产综研的网站“城市区域的地质地基图”上,可以描绘立体图和任意地方的地质截面图,浏览东京都中心部地下地层的三维扩展。
今后的计划计划在埼玉县东南部、千叶县中央部、神奈川县东部等依次进行地下地质构造的分析,整理复盖首都圈主要部分的三维地下地质信息。 通过提供容易理解和利用的地质信息,为城市的地震防灾和基础设施建设做出贡献。用语说明◆地质图地质地基图地图上用颜色和符号表示国土是由什么样的地层和岩石构成的,它们是什么时候形成的,地层和岩石的关系如何,这叫做地质图。 详细的现场调查和以室内实验和研究为基础描绘的高精度地质图是产综研的重要研究成果。另外,这次公开的三维地质图的名称为“地质地基图”。 虽然“地质”和“地基”是意义大致相同的用语,但在处理相同地层的同时,“地质”在学术上考虑到地层的形成过程的情况下,以及“地基”在处理土木建设工程等中使用的物理特性等的情况下,有使用的倾向。 在城市地质信息整理中,不仅要处理以前那样的地质学解析,还会处理在社会上被活用的物理特性数据等,所以这次公开的地质图的名称中,同时记载了“地质”和“地基”。 (来自2018年3月29日产总研新闻发布会)
◆冲积层最终冰期最盛期(约2万年前)以后堆积在河流沿岸和沿岸地区的地层。 因为是新时期形成的地层,也含有大量水分,所以大多很软。 构成低洼地的地基,东京下町低洼地的地下,填埋着最终冰期形成的深谷,冲积层分布得很厚。
◆最终冰期约70万年前以后的地球,以约10万年的周期重复着冰期(冰河期)和温暖的间冰期(冰期之间的含义)。 最新的冰河期是11.5万~1.17万年前,被称为最终冰期。 最终冰期的鼎盛时期被认为是约2万年前,由于冰床的发达,地球上的海水减少,海面比现在低120~130 m米。 因此,由于河流的侵蚀,各地形成了深谷。
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