2017 Fiscal Year Research-status Report
重力偏差テンソルを用いた実用的な断層傾斜角推定手法の研究開発
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17K01325
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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) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 断層傾斜角 / 重力偏差テンソル / 伏在断層 / 活断層 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
重力偏差テンソルを用いた実用的な断層傾斜角推定手法の研究と開発を行う。実用的な断層傾斜角推定手法とは，①重力異常，あるいは重力偏差テンソルの異常源となる断層が，正断層か逆断層であるかを自動的に判断し，断層傾斜角を推定すること，②さらにその傾斜角が対象とする断層のどのくらいの深さの情報であるかを定量的に評価できることである。断層傾斜角は，地震被害想定を策定する際に行われる様々な数値シミュレーションで重要なパラメータである。本研究では，既存の重力データベースや重力偏差データベースを用いて断層傾斜角を推定する手法の研究・開発を行う。
初年度では，(1) 正断層と逆断層を自動判別し，適切な固有ベクトルを用いた断層傾斜角推定を可能にする手法の開発と，(2) 推定された断層傾斜角の深さ方向の信頼度を定量的に評価する指標や手法の開発 に取り組んだ。
正断層の断層傾斜角推定には重力偏差テンソルの最大固有ベクトルが，逆断層の傾斜角推定には同テンソルの最小固有ベクトルが適切である。したがって，伏在断層の断層傾斜角を推定する際には，何らかの方法で断層タイプを推定してやる必要が有る。本研究では，重力異常の水平勾配と偏差テンソルの最大固有値の組み合わせにより、断層タイプの判別ができることを示した。いくつかのモデル(単純な正断層モデル、逆断層モデル、逆断層が向き合った構造、正断層が向き合った構造、現実的ではないが正断層と逆断層が並走するモデル)で数値実験を行ったところ、誤ることなく、断層タイプを判定することができた。
推定された断層傾斜角の深さ方向の信頼度を定量的に評価する指標や手法の開発については、現在、基礎的事項について研究を進めている。地下構造の疑似深度と重力偏差の各6成分のパワースペクトルの関係を導いた。方向依存性のある重力偏差データのフィルタリングについての基礎的技術の提案を行えるようになった。
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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
正断層と逆断層を自動判別し，適切な固有ベクトルを用いた断層傾斜角推定を可能にする手法の開発は概ね完成したと考えている。推定された断層傾斜角の深さ方向の信頼度を定量的に評価する指標や手法の開発については、現在、基礎的事項について研究を進めている。したがって、この部分は当初目的より遅れている。
しかしながら、この部分は、本研究課題にとどまらず、今後の重力偏差探査一般の重要な部分になる。また、現在この問題については2次元ではなく、3次元問題として取り組んでいる。当初、2次元で取り組みを始めたが、数学的には3次元の方が取り扱いやすく、実際的であったたため、来年度の研究予定を今年度から実施することとした。
断層タイプの自動判別手法については、当初予定通りの進捗状況であるが、2番目の課題については少し遅れている。しかしながら，その基礎的研究は大きく進んでおり，本研究課題にとどまらず，広く一般の重力偏差探査に寄与する。そのため，「おおむね順調に進展している」とした。
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| Strategy for Future Research Activity |
次年度は、解析手法の3次元化を行う。正断層の断層傾斜角推定には重力偏差テンソルの最大固有ベクトルが，逆断層の傾斜角推定には同テンソルの最小固有ベクトルが適切であることは、2次元解析は判明している。しかしながら，3次元解析では中間固有ベクトルが出てくるため，この固有ベクトルの性質と挙動(構造との関係性)について調べる必要が有る。また，推定された断層傾斜角の深さ方向の信頼度を定量的に評価する指標や手法の開発については研究を継続してい行く。
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| Causes of Carryover |
(理由)
研究成果は出たものの、論文作成の時間をうまく工面できなかった。そのため、英文校正費用、出版費用に残金が生じた。
(使用計画)
今年度は、昨年度の研究成果を積極的にオープンアクセスジャーナルに公表してゆく。
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Research Products
(4 results)
