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海底を調べる

マルチチャンネル反射法探査システム/海底地震計屈折法システム

音波で地下構造を調べる

  • マルチチャンネル反射法探査システム
    エアガンと呼ばれる音源から弾性波を発し、人工地震波を起こします。海底面や地層の境界に当たってかえってきた反射波を海面のストリーマケーブルで受波します。そこから得られたデータを解析することで、海底下十数kmまでの地層の様子や断層の入り方など地下の構造がわかります。

  • 海底地震計屈折法システム
    エアガンで人工地震波を起こし、プレート内部の各地層で屈折・反射した波を海底地震計でとらえて地下構造を解析します。反射法よりもさらに深部の詳細な構造を解明できます。地層の様子にもよりますが50km以上になることもあります。
海底地震計屈折法探査システムでとらえた南海トラフの海山沈み込みのようす
海底地震計屈折法探査システムでとらえた南海トラフの海山沈み込みのようす

マルチナロービーム音響測深機

音波で地形・地層を調べる
船底から規則的に発振する音波の反射波を多チャンネル受波器で受信し、往復時間から船底と海底の間の距離を測ります。そのデータから海底の地形図を作ります。測探機に併設されたサブボトムプロファイラは、海底下からの反射信号を処理することによって、海底下数十mまでの地層構造を明らかにします。
海底は風化・浸食が進まないため、地形は海底で起こったことの歴史をそのまま記録しています。海底地形を見ることによって、どのような火成活動やテクトニクスを経てきたかがわかります。

マルチナロービーム音響測深機で得られたデータをもとに作成された海底地形図


ピストンコアラー

堆積物を採る
海中を漂う物質やプランクトンの死骸などは、ゆっくりと海底に堆積していき、地層を作ります。地層は古い時代から新しい時代のものまで連続して重なっているので、地層を調べることによって、地球環境の歴史を知ることができます。
ピストンコアラーは、海底の地層をそのまま柱状に採取するためのパイプと錘でできた装置です。採取したコア(試料)の色や構造、物性、含まれている微生物の化石、鉱物などを分析することによって、堆積物の年代やその時代の水温や海流、生物などさまざまな情報を得ることができます。
JAMSTECの海洋地球研究船「みらい」や深海調査研究船「かいれい」に搭載しているピストンコアラーは1.2トンのおもりを使って海底を突き刺し、最長20mまで採取することができ、採取したコアは過去数十万年の気候変動の研究などに使われています。


ドレッジ

海底の岩石を採る
ケーブルやチェーンで結ばれた円筒形または箱形の容器を船舶で引きずり、海底の堆積物や岩などを採取する基本的な装置です。無人探査機のようにピンポイントで欲しいものが手に入るわけではありませんが、仕組みが単純で扱いやすく、どのような船舶でも使えるという特徴があります。
私たちは地球深部の物質を直接手に入れることはできませんが、海洋底は地殻変動によって地球内部から運ばれてきた物質で形成されているため、海底に堆積している岩石や海底火山から吹き出した岩石の組成を調べることで、地球内部の物質や活動の様子を知ることができます。