大沼地域は、南北に延びる花輪沈降帯と東西系の八幡平ー焼山火山列とが組み合った構造の北部に位置しています。
八幡平火山については有史の火山活動は記録されていませんが、焼山については807(大同2)年以来1957(S22)年まで9回の火山活動が記録されています。
高温の地熱流体は、この八幡平ー焼山の火山活動と密接に関係して形成され、発電所の南方地域下深所から割れ目を満たし、流動していると考えられます。
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