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地球深部探査船「ちきゅう」による掘削航海（CK16-05航海）において，陸上地熱探査用メモリー式検層ツールを用いた掘削ビット通過検層方式の自然ガンマ線検層を新たに適用することにより，掘削調査における物理検層のさらなる低コスト化・高効率化を試みた。本目的を達成するため，事前に実施したCK16-01航海での経験に基づき検層ツールの強度および船上作業方法を再検討し，検層ツールへの振動・衝撃対策を行った。その結果，中部沖縄トラフ伊是名海穴の5サイトにおいて，孔内の自然ガンマ線強度，温度，圧力の良好な連続データを取得することに成功し，掘削同時検層（LWD: Logging While Drilling）に比べて大幅に（1桁程度）低コストで簡便な海底熱水鉱床探査を実現した。熱水鉱床域の3サイトでは，軽石層，半遠洋性堆積物層，硫化物層，珪化岩やカリウムに富んだ変質粘土層などの岩相変化に伴って，ガンマ線強度が変化を示した。一方，岩相（軽石層）にほとんど変化が見られず鉱化作用が及んでいない2サイトでは，ガンマ線強度と密度および間隙率には良好な相関関係があることが明らかとなった。以上から，コア試料の高回収率を達成することが困難な海底熱水活動域の掘削調査においても，本方式のガンマ線検層が海底下の鉱体位置・厚さの特定や地層ユニットの分類に効果的であることがわかった。今後，新たな計測項目（例えば，比抵抗など）の追加を実現できれば，掘削ビット通過検層方式を用いた物理検層のさらなる活用が期待される。