2021 Fiscal Year Research-status Report
水圧破砕によって誘発される地震のメカニズムの解明（国際共同研究強化）
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15KK0171
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| Research Institution | Yokohama City University |
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Principal Investigator |
金 亜伊 横浜市立大学, 理学部, 准教授 (00633851)
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2020 – 2022
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| Keywords | 誘発地震 / 水圧破砕 / 地震のメカニズム / 地震の発震機構 / 地震の破壊過程 / 機械学習 / 経験的グリーン関数 / 応力降下量 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は水圧破砕によって誘発される地震のメカニズムを明らかにする事を目的としている．水圧破砕はシェールガス開発等において使用される技術で，国内においても生産実験が開始される等近年注目を浴びている。しかし当該技術が開発の生産性をあげる一方で，有感地震や帯水層汚染の報告にその安全性が懸念されている．誘発地震の発生のメカニズムについての知見を深めることで, 流体注入による亀裂の生成，成長と貯留層の特性に対する理解が進み，帯水層汚染や周辺断層への刺激による災害を抑制し，安全かつ効率的な資源開発の実現に貢献する事を目指している.
2021年度もコロナ禍の影響で渡航を断念することになったが、連携先とはオンラインで打ち合わせえをしながら研究を開始した. 今年度は連携先にある膨大な観測記録の整理をし,解析対象とする地震を絞り必要なデータを揃えた. 現在検測されているイベント波形のみでは解析に不十分と考え, 必要な波形を検出, 検測するための機械学習を用いたアルゴリズムを開発した. 学習に用いるデータは誘発地震のデータが十分な量ではないので, 検測済みの誘発地震と思われる箱根火山の地震データを使用してモデルを構築した. モデル構築にはZu and Beroza (2016)の構造を利用し、新たに箱根火山のデータを用いて学習しなおし、カタログの倍以上の検知に成功したが、誘発地震のように連続して地震が多発する場合は多くの取りこぼしが見られた. それを克服するために１つの時間窓に複数の地震波形を持つものを学習データとして加えたところ、カタログの４倍以上の地震を検出することに成功した.
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
4: Progress in research has been delayed.
Reason
進捗が遅れているのには大きく二つの理由があり, 一つは代表者の産前, 産後, 育児休暇により, 当初予定していたより研究開始時期が5年遅れてしまっていることにある. これにより連携先の状況や本研究課題を取り巻く状況に変化があったため, 連携先との調整や研究計画の見直しを迫られている.
二つ目はコロナ禍によるものである. 渡航に関しては子供達はワクチンを摂取する年齢に達していないので、渡航させるわけには行かず、かと言って国内で預けるあてもないので自分自身も渡航できない状況である。また、保育園での陽性者の発生によって頻繁に休園となり、家庭で保育する他ない状況となって、業務の遂行に遅れが出た.
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| Strategy for Future Research Activity |
2022年度前半では2021年度に開発した機械学習モデルを用いて誘発地震の連続記録から効率よく波形データを検出し、震源域の構造、破壊過程を解析する対象とした地震の経験的グリーン関数の選定を行う. 後半は得られたデータを用い、比較的大きな地震の破壊過程の解析、及びその他の地震のスペクトル解析を行い地震の応力降下量の時空間変化について検証する.
連携先へは条件が揃い次第渡航予定ではあるが, コロナ禍の状況次第で再び延期せざるを得ない状況もあると考えている. 幸いリモートでのミーティングが行える状況であるので、渡航できない間も相手先とは密に連絡を取り合い進捗を共有する予定である.
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