2016 Fiscal Year Research-status Report
重力偏差計データの有効利用に向けた引力探査の提案とその基礎的研究
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15K14274
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| Research Institution | University of Toyama |
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Principal Investigator |
楠本 成寿 富山大学, 大学院理工学研究部(理学), 准教授 (50338761)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 3成分重力探査 / 重力偏差テンソル / 重力探査 / 重力偏差探査 / 断層傾斜角 / 最大固有ベクトル / 最小固有ベクトル / 空中物理探査 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は、昨年度開発した、重力異常gzだけでなく、水平引力成分gxとgyを用いた構造解析手法を瀬戸内海から別府湾にかけての地域に適用した。また同時に提案された寄与率についても同地域に適用し、盆地形状の鮮明化をはかった。水平成分gx, gyは計測されていないため、重力異常データベースを用いて、フーリエ変換により推定している。
本手法については、まだ改善の余地があり、重み付きのダンプ付きの最小二乗法を応用したインバージョン解析に拡張することを現在試みている。またこの解析に重力偏差テンソルを入れ込むことを検討している。既存研究では、gx, gy成分を解析に取り入れたインバージョン解析はない。そのため、新規性はあるが、重力偏差のインバージョン同様、解析に用いる成分の選択方法に構造依存性があるかどうかという辺りが議論の鍵となる。
重力偏差単独を用いた解析では、実フィールドへの適用を多く試みている。重力偏差探査はごく限られた地域でしか行われていないため、既存の重力異常データベースからフーリエ変換を用いて重力偏差テンソルを推定し、解析に用いている。これまで、中部九州の構造線やカルデラ構造の断層や構造境界の傾斜角を推定した。いずれも現実的な解を得ることに成功した。特に4月14日に発生した熊本地震の震源断層についても、既存重力異常データを用いた断層傾斜角推定を行ったところ、GNSS観測結果を説明する断層傾斜角とほぼ同じ断層傾斜角が推定された。
以上のほか、本研究の基礎的事項でもある、重力偏差データと地下構造の関係、パワースペクトルと構造境界深度の関係についての研究も行った。この研究を基に、引力成分や重力偏差テンソルの各成分に対して行うべきフィルタリングの研究を進めている。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
引力探査そのものについては、原因位置推定では、現状、やはり実用的あるいは社会的要求からまだ少し離れたところにある。そのため、重力探査や重力偏差探査で求められるような構造解析(密度分布解析)への方向転換を考えるに至った。手法の開発についてはこれまでの経験から理論的な青写真はあり、実際、計算プログラム等を組み上げることはできた。
重力偏差を用いた解析では、重力偏差テンソルの最大固有ベクトルを用いた正断層や高密度岩体の傾斜角推定手法は、ほぼ実用段階に入った。本年度は実フィールドへの適用を通して、本手法の実用性と有用性を示すことが出来たと考えている。この手法について、物理探査学会より学会賞が授与された。また、重力偏差テンソルの各成分が、地下構造とどのような関係にあるのかということを定量的に示すことが出来た。本年度は、gzz成分についてのみ、その特性についての論文を発表した。他成分についても順次論文を作成中である。
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| Strategy for Future Research Activity |
鉛直成分gzの他に水平成分gx, gyを用いたインバージョン解析では、重力偏差テンソルを入れ込むことを検討している。既存研究では、gx, gy成分を解析に取り入れたインバージョン解析はない。そのため、新規性はあるが、重力偏差のインバージョン同様、解析に用いる成分の選択方法に構造依存性があるかどうかという辺りが議論の鍵となる。重力偏差データをどのような組み合わせで解析に組み込んでゆくかが今後の課題である。
重力偏差探査では、重力偏差テンソルの最大固有ベクトルを用いた正断層や高密度岩体の傾斜角推定手法は、ほぼ実用段階に入った。しかしながら本研究期間中に、新知見として、逆断層の傾斜角には最小固有ベクトルを用いた方が良いということが判明している。今後、この手法をより実用的なものとしていくために、重力偏差テンソルデータから、正断層か逆断層かを自動で判別し、最大固有ベクトルあるいは最小固有ベクトルを用いて断層傾斜角を推定する手法の開発が望まれる。
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| Causes of Carryover |
研究成果は出ているものの、論文作成を行う時間をうまく工面することが出来なかった。そのため、出版費用に残金を出してしまった。また、スケジュールを合わせることが出来ず、海外で開催されている学会等に参加することが出来なかったため、旅費に大きな残金を生じさせてしまった。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
今年度は、昨年度の研究成果を積極的に学術雑誌に公表してゆく。
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