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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

研究課題

研究課題/領域番号 17K01325
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 自然災害科学・防災学
研究機関京都大学 (2020-2021)
富山大学 (2017-2019)

研究代表者

楠本 成寿  京都大学, 理学研究科, 教授 (50338761)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2019年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2018年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2017年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
キーワード断層傾斜角 / 重力偏差テンソル / 伏在断層 / 活断層 / 断層のタイプ / 重力異常 / 重力偏差 / 自動判別 / 断層タイプ / 疑似深度推定手法 / 自動化 / 断層タイプの自動判定 / テクトニクス / 物理探査
研究成果の概要

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,正断層と逆断層の判別ができることを示した。この判別情報を用いることで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を,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を用いる。
重力偏差テンソルを用いて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の基礎的事項として,原因層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。また,重力異常のパワースペクトルから原因層の疑似深度を自動的に推定するアルゴリズムを提案した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

断層やカルデラ壁といった構造境界の傾斜角は,それらの形成メカニズムを議論するうえで重要な役割を果たすだけでなく,ハザードマップ作成時にも重要な役割を果たす。特に断層傾斜角は,地震時の被害状況予測に不可欠な強震動シミュレーションで重要な意味をもつ。しかしながら,大規模地震波探査といった高額な探査手法は別として,実際の断層傾斜角の見積もりでは,既存の探査・解析手法では難しい。このようなことを考えた場合,重力偏差テンソルの固有値,固有ベクトルを用いた断層タイプの判定と断層傾斜角推定の自動化は,地球科学やその周辺分野および応用分野に及ぼす意義は大きい。

報告書

(6件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2021 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 3件)

  • [雑誌論文] ブーゲー異常を用いた浅部間隙率分布の推定2021

    • 著者名/発表者名
      楠本成寿, 高橋秀徳, 東中基倫, 早川裕弌
    • 雑誌名

      物理探査

      巻: 74 ページ: 30-35

    • NAID

      130008066924

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] モデル形状の仮定を伴わない鉛直変位の力源推定手法2019

    • 著者名/発表者名
      楠本成寿
    • 雑誌名

      物理探査

      巻: 72 ページ: 1-7

    • NAID

      130007610803

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Eigenvector of gravity gradient tensor for estimating fault dips considering fault type2017

    • 著者名/発表者名
      Kusumoto Shigekazu
    • 雑誌名

      Progress in Earth and Planetary Science

      巻: 4 号: 1 ページ: 1-10

    • DOI

      10.1186/s40645-017-0130-0

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Inconsistent Structure and Motion of the Eastern Median Tectonic Line, Southwest Japan, during the Quaternary2017

    • 著者名/発表者名
      Kusumoto Shigekazu、Takemura Keiji、Itoh Yasuto
    • 雑誌名

      Evolutionary Models of Convergent Margins - Origin of Their Diversity

      巻: -

    • DOI

      10.5772/67964

    • ISBN
      9789535132875, 9789535132882
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 重力異常や重力偏差(gzz)のパワースペクトルから原因層の平均深度を与える回帰曲線の自動推定手法2021

    • 著者名/発表者名
      楠本成寿, 東中基倫
    • 学会等名
      Japan Geoscience Union (日本地球惑星科学連合2021年大会)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Relationships between power spectrum of each component of gravity gradient tensor and subsurface structure2018

    • 著者名/発表者名
      Shigekazu Kususmoto and Motonori Higashinaka
    • 学会等名
      Japan Geoscience Union
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Estimation of lateral fault location by means of gravity gradient tensor2018

    • 著者名/発表者名
      Shigekazu Kusumoto and Yoshihiro Hiramatsu
    • 学会等名
      Japan Geoscience Union
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Fault dip estimation based on gravity gradient tensor on a profile2017

    • 著者名/発表者名
      Shigekazu Kusumoto
    • 学会等名
      Japan Geoscience Union
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 空中重力偏差法データの地熱資源探査への有効活用に向けた既存研究のレビュー2017

    • 著者名/発表者名
      楠本成寿,茂木透
    • 学会等名
      日本地熱学会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2023-01-30  

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