深度3,000メートル未満地下構造の広域概査のための微動探査法実用化への研究

1993 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 03554009
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: 岡田 広 北海道大学, 理学部, 教授 (40000799)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 中野 修 (株)ダイヤコンサルタント, 技術研究所, 課長 ; 笹谷 努 北海道大学, 理学部, 講師 (10002148) ; 森谷 武男 北海道大学, 理学部, 助教授 (60001864)
• Keywords: 構造探査 / 微動探査法 / アレイ観測 / 表面波 / 位相速度 / 周波数:波数スペクトル / 空間自己相関法

Research Abstract

本研究は、石油・石炭資源等の構造探査や厚い地盤構造・地殻上部構造の探査における従来の反射法・VSP法探査の精査法を省力化、効率化し、広域の探査を容易にする概査法に微動探査法を導入し、その実用化を図ることを目的とする。本年度は研究計画に沿い、
1.観測機器の整備について:
1)地震計について:過年度購入した10台の固有周期1秒の3成分地震計UP-255を(1)固有周期 8秒に改良(2)地震計設置時の地面とのカップリングを良くするためのケースの改良(3)携帯時に不備のあったクランプの改良、等を行い全地震計の特性を揃えた。
2)レコーダについて:地震計UP-255はPELS-73より出力が約1オーダー低いので、過年度製作したレコーダ30台全てにプリアンプを装備した。
2.微動探査法の野外への応用実験について:整備された観測機器により、平成5年9月5日〜9月12日に十勝のテストフィールドで、口径が最小で700m、最大で5,200mの9種類のアレイによって微動観測を行った。うち2種類のアレイではレイリー波とラブ波の分離を試みる観測を行った。推定できた地下構造の深度は最大で約3,500mである。
3.データ収録・解析用ソフトについて:微動から表面波の位相速度を推定するための(1)周波数・波数スペクトルの計算法を従来のFFT法からARモデル法に改良、位相速度の推定精度を高めることができた。特に高周波数側で改良に効果があった。(2)空間自己相関法は、アレイの設計をより自由にする方法に拡張した。これは、同一場所ならば観測データは過去のものでも形の違うアレイでのものでも併合処理が可能ということで、微動探査法の実用化へ向けたソフト面での大きな寄与といえる。(3)上記2つのアルゴリズムを野外実験と数値シミュレーションの両面から比較検討し、空間自己相関法の方がより優れているという結論を得た。

Research Products

• [Publications] 宮腰研,岡田広,松島健,森谷武男,笹谷努,坂尻直巳: "A model of the underground structure at the Ashigara Valley blind prediction test site estimated from seismic array observations of microtremors" Ashigara Valley Blind Prediction Test. 35-40 (1991)
• [Publications] 松島健,小柳敏郎,宮腰研,岡田広: "Estimation of deep geologic structures in urban areas from long-period microtremor data" Proc.Int.Symposium on Earthquake Disaster Prevention. 1. 178-186 (1992)