2015 Fiscal Year Annual Research Report
計算機上で実施する南海トラフ反射法構造探査観測～地震波干渉法の応用
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26287109
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| Research Institution | Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology |
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Principal Investigator |
藤江 剛 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 地震津波海域観測研究開発センター, 主任技術研究員 (50371729)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
佐藤 壮 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 地震津波海域観測研究開発センター, 特任技術研究員 (10373458)
仲西 理子 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 地震津波海域観測研究開発センター, 技術研究員 (30371727)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 南海トラフ / 地震波干渉法 / 海底地震計 / 地震探査 / 地下構造 / 屈折法データ / 反射法 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
平成27年度は、合成した反射法データを用いてイメージングするためのアプローチ確立に向けた手法開発と、平成26年度から引き続き実施しているマイグレーション適用を目指した層構造モデル構築(屈折法解析)の二つの内容を進めた。手法開発でモデルデータとして採用したのは、土佐湾を南北に横切る足摺岬近くの測線で実施した海底地震計とエアガンを用いた構造探査データである。この海域は、南海地震が発生する場であり構造研究の進展が望まれていながらも、魚礁が多いなどの理由でハイドロフォンストリーマケーブルを曳航した調査が非現実的な場所であり、本研究による成果がもっとも期待される海域の一つである。本測線は、3000m以深のトラフ軸から100m程度の土佐湾まで水深が大きく変化するのが特徴の一つである。
イメージングの手順は次の通りである。まず、1500m/s,1550m/s,…,5000m/sといった多数の均質な速度構造を用いて、多数のCDP重合断面を生成する。当然、水中音速に近い1500m/sの速度で重合断面を作成すると海底地形がよくイメージングされる。一方、たとえば2000m/s の速度でCDP重合断面を作成すると、海底面のイメージングは悪くなるがRMS速度が2000m/s前後で説明できる反射面のイメージングが向上する。このように場所によって最適なRMS速度構造の概要が推定できる。それを元に試行錯誤をしつつ2次元速度構造モデルを構築し、CDP重合、時間マイグレーションを適用することで最終断面を構築した。
この結果、土佐湾のデータでは特に海底の斜面で堆積層が明瞭にイメージングできた。この知見を初期構造に反映したうえで初動トモグラフィをかけることにより、土佐湾データの走時解析結果をアップデートした。
以上のように一通りの解析手続きが確立されつつあるため、次のデータセットを用いた反射法データの合成から解析を開始したところである。
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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
モデルケースとして解析を進めていた土佐湾のデータについては、成功裏に解析が終わり、本研究のアプローチの効果が確認できた。一方で、同測線内でも水深の浅い場所ではイメージングが難しいという問題が見えてきつつある。今後、浅海域のイメージングで問題が生じる可能性もある。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成27年度までにほぼ確立できた地震波干渉法による反射法データの合成手順とイメージング手順を南海トラフ域の既存データに適用していく。ただし、水深によるイメージングの難易度の差が大きい可能性が高いため、同一測線でもパラメータを変更しつつ地震波干渉法やイメージングのためのパラメータを自動調整できるようなアルゴリズムの開発も平行して進める。
また、屈折法解析も引き続き実施し、反射法データとの統合を目指した準備も進めていく。
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| Causes of Carryover |
日程調整ができず、予定していた国際学会（米国地球物理学会）に参加できなかったため、旅費に未使用額が生じた。また、ワークステーション見積り時と購入時の差額が10万円程度あったことが主因である。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
平成28年度は大量の地震波干渉法計算とイメージング処理を開始するが、地震波干渉法の計算量は膨大であるが並列化効果が極めて高い計算内容であるためCPUコア数を増やすことで、一方、イメージング処理中はディスクI/Oがボトルネックとなるため高速なRAIDシステムとすることで、計算効率が大きく向上することが分かってきた。そこで、平成28年度購入予定のワークステーションの仕様を高度化するために使用する。
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