2014 Fiscal Year Annual Research Report
地震波速度不連続面トモグラフィーによる日本列島下の３次元地震波速度構造研究
| Project/Area Number |
24340103
|
|---|
| Research Institution | Kyoto University |
|---|
Principal Investigator |
平原 和朗 京都大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (40165197)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2016-03-31
|
| Keywords | トモグラフィー / 地震波不連続面 / モホ面 / 沈み込むスラブ / レシーバ関数 / 地震発生サイクルシミュレーション |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
地震波走時トモグラフィーは、日本列島下に3次元的に沈み込むスラブおよびそれにより作り出された複雑な３次元構造を明らかにしてきた。しかしながら、従来の地震波走時トモグラフィーは滑らかな構造を仮定しているため、モホ面や沈み込むスラブといった地震波速度不連続面の構造を描ききれていないのが実情である。これらの地震波不連続面は火山活動に大きな影響を与える流体の存在に関連して最近注目されており、また、地震発生サイクルシミュレーションにおいても重要な役割を果たし、地震波不連続面構造の解明が急がれる。
本研究では、従来の直達P波およびS波走時に加え、レシーバ関数により得られる地震波不連続面でのPs変換波および地震波干渉法により得られる反射波といった後続波の走時を加えた、新たな地震波不連続面トモグラフィー法を開発し、日本列島下の地殻・上部マントルの地震波不連続面を含む３次元地震波速度構造を明らかにし、地震発生サイクルシミュレーションの基礎的データとすることを目的としている。
以上の目的のために、F-net, Hi-net, J-arrayから得られる遠地地震波形データを収集し、レシーバ関数の作成を継続して行った。本年は主としてレシーバ関数からPs変換波を読み取る手法の開発に取り組んでおり、アルゴリズムおよび計算機コードは完成しているが、実データによる大量のデータを自動に読み取るのはまだ課題があることが分かった。また、海溝のような地表面形状を含む場合や、地震波変換面データから得られたデータを参考に、非平面形状を持つプレート境界面での、法線応力変化を考慮した、地震サイクルシミュレーションコードを作成した。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
4: Progress in research has been delayed.
Reason
レシーバ関数の波線に沿って３次元セルごとに振幅をスタックして、レシーバ関数の振幅の大きいところ、すなわち地震波不連続面での変換面を描く手法をまず適用し、各レシーバ関数波形に戻り、その大きな振幅を持つフェイズの時刻に戻し、Ps変換波の走時を自動で読み取るといったアルゴリズムを開発し、模擬データを作成し、うまく読み取れるといったシステムの開発は終了している。しかし、実際に九州地方の観測点で得られた大量のレシーバ関数データに適用したところ、ノイズや波線の偏りのため、誤りや見逃しがあり完全に自動で読み取れていないことが判明した。ある程度目で見る必要があり、そのためデータ作成が遅れている
|
| Strategy for Future Research Activity |
レシーバ関数に見られる変換波フェイズの走時を完全に自動で読み取るのではなく、かなりの部分を手作業で読み取るといった、両方取り入れた手法により、実データ作成を急ぎ多、地震波速度不連続境界面を含む３次元P波、S波速度構造を推定知る、地震波速度不連続面トモグラフィー法を完成させたい。
|
| Causes of Carryover |
レシーバ関数における変換波走時の自動読み取りのアルゴリズム及びコンピュータコードを完成させ、九州地方の観測点で作成した大量のレシーバ関数から変換波走時を読み取る作業を実行した。模擬データでうまく読み取り作業ができるのは確認済みであったが、実データではノイズが大きくなかなかうまくいかないことが多くあり、その対応に追われ、データを増やすことができず、計算機使用料がかからず、また学会での成果発表やや論文発表に至らず、そういった経費が浮いてしまった。
|
| Expenditure Plan for Carryover Budget |
まず自動読み取りの改良を図るが、これが難しいようだと、目での確認を併用し、データを作成したい。更に、遅れている実際の地震波不連続面トモグラフィーコードの完成を目指し、実際のデータに基づく大量の計算を行い、成果発表を行う予定である。
|
