2021 Fiscal Year Research-status Report
坑井検層による地球物理データが導く微小地震き裂面方向逆解析のベイズ統計学的展開
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20K05394
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
椋平 祐輔 東北大学, 流体科学研究所, 助教 (60723799)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
吉田 圭佑 東北大学, 理学研究科, 助教 (20743686)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 坑井検層 / 誘発地震 / ベイズ統計学 / 断層面解 / 群発地震 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は，前年度，研究分担者と本研究で提案する手法に周辺の応用分野や，現象についても議論を深めた結果，有望な本技術の応用先である群発地震に関してより理解を深めることとした。研究分担者が，精力的に研究を行なっている東北地方の群発地震に対して，これまで注水時の誘発地震の解析で蓄積されてきた知識や解析手法を応用することで，群発地震を励起させたと考えられる流体の量を逆推定することができた。
ここでは，群発地震発生領域の時間発展をモデリングし，その進展から求めた水理学的パラメータを用いて，流体の量を逆推定することに成功した。一方で，誘発地震分野でハザード予測に用いられている，流体と地震活動を結びつける法則を用いて群発地震活動から流体量を逆推定した。得られた流体量を地質学的な知見から議論し，蓄積されていた流体量がどれくらいの年月の脱水過程で供給されるかを検討した。
上記は，本来の研究実施計画に必ずしも沿ったものではないが，近年の誘発地震研究分野の蓄積が可能にした大変斬新なアプローチであるため，実施した。
なお，本研究にそったフレームワーク部分も，着実に進捗を重ね，対象フィールドに対してモーメントテンソルインバージョンのコードの書き換え等も終了し，基礎解析を進めている。
ベイズ理論の応用に関しても様々な学会や，論文等からベイズ統計学の地震学分野での実際の応用状況を把握し，実装に向けた知識を蓄積することができた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
本研究で使 用するモーメントテンソルインバージョンのコードを整備し，本研究でまず使用する予定のBasel地熱フィールドのデータを応用し，解析周波数等のチェックを行 い，本手法の適用に耐えうるデータであることを確認した。さらに各種学会参加，文献調査からベイズ統計学理論の地震学的な解析の組み込みの基礎知識を得ることができた。
一方で，本年度は群発地震を発生させた流体量の解析が科学的な価値が高く，優先的に実行すべきと判断し，そちらに注力し，時間を多く割いてしまった。その結果，モーメントテンソルインバージョンコードに，ベイズ的な逆解析部分を取り込んでいく部分は後回しになってしまい，研究に遅れが生じてしまった。
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| Strategy for Future Research Activity |
最終年度，本研究を一気に仕上げる予定である。
モーメントテンソルインバージョンのコードは整備が済んでおり，ベイズ統計学の理論も習得してきた。今後は一気にこれらの実装，実データへの適用を進めていく。サブプロジェクトとして，実施していた，群発地震の解析は既に論文を投稿している段階であるので，今後は本プロジェクトに注力していきたい。
模擬波形データ， 地殻応力，既存き裂分布を用いて，与えた模擬波形の基となるモーメントテンソルを再現出来るか実証する。また，各物理 データの感度解析 を実施し，本手法のパフォーマンスを評価する。
実装したプログラムを用いて，本手法を実データに適用する。対象フィールドは共同研究先でもあるスイス，バーゼル EGS フィールドで発生した微小地震である。本フィールドで は坑井の検層により既存き裂，地殻応力が求 められており，それを用いて本手法の実デ ータ上でのパフォーマンスを評価する。
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| Causes of Carryover |
今年度はコロナウイルス感染症蔓延の影響により，思うように対面での議論や，出張等が行えず，当初予定していたのとは必ずしも一致しない予算執行額となっ た。
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