2020 Fiscal Year Research-status Report
Investigation of megathrust seismogenic zone by high-frequency receiver functions with dense array of ocean-bottom seismometers
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19K14811
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
悪原 岳 東京大学, 地震研究所, 助教 (30802954)
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2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | レシーバ関数 / 表面波 / 海底地震計 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
巨大地震断層面の物性（とりわけ、間隙流体圧）を拘束するために、高解像度なS波速度構造を求めることは重要である。しかしながら、従来の人工震源を用いた構造解析では、深部（5-10 km）のＳ波速度を調べることは困難であった。本研究課題では、稠密海底地震観測網で記録された自然地震波形の解析によって、この目標到達を目指す。2020年度に稠密海底地震計アレイを熊野灘に設置した。
今年度は昨年度から引き続き、既存の海底ケーブル式地震観測網（DONET）で記録された地震波形データ用いて、予察的な解析を行った。高周波帯域でレシーバ関数波形を計算し、S波速度構造をインバージョン解析によって求めることで、プレートとともに沈み込む厚さ1 km程度の堆積物のS波速度を求めることに成功した。沈み込む堆積物内は低いS波速度を示し、間隙流体圧が高くなっていると考えられる。この高間隙流体圧がスロー地震（ゆっくりとした断層すべり）の発生に貢献していると考えられる。本研究内容は、国際誌（Geophysical Research Letters）に掲載された。
また、レシーバ関数波形だけでなく、表面波の情報を用いたインバージョン解析の準備を進めている。独立した２つのデータを合わせることで、推定されるS波速度構造の解像度が向上すると期待される。このようなインバージョン手法は広く用いられるようになったが、海底地震計への適用例はこれまでにない。そこで、海底地震計に適用できるように同手法を拡張した。開発したコンピュータプログラムは、オープンソフトウェアとして公開した。
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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
レシーバ関数のインバージョン解析により、当初目的としていた、断層面近傍のＳ波構造を推定できることが明らかとなった。また、今年度はこの結果を論文として出版できた。当初の計画にはなかった表面波の利用も準備が進められており、コンピュータプログラムの開発も順調である。来年度に取得される観測データへの適用が待たれる。
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| Strategy for Future Research Activity |
熊野灘に設置した海底地震計アレイを回収し、データ解析を進める。具体的には、表面波とレシーバ関数のジョイントインバージョン解析を行い、地震断層面のＳ波速度構造を求める。また、DONETの解析結果と併せて、断層面内のＳ波速度構造の不均質性を調べる。その結果から、断層面の特性（水理学的特徴など）を考察する。
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