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最先端地下可視化技術によるサイスミックトレンチ法が拓く活断層の長期間活動履歴研究

研究課題

研究課題/領域番号 22K18304
研究種目

挑戦的研究(開拓)

配分区分基金
審査区分 中区分25:社会システム工学、安全工学、防災工学およびその関連分野
研究機関東京大学

研究代表者

石山 達也  東京大学, 地震研究所, 准教授 (90356452)

研究分担者 中西 利典  ふじのくに地球環境史ミュージアム, 学芸課, 准教授 (10462582)
篠原 雅尚  東京大学, 地震研究所, 教授 (90242172)
研究期間 (年度) 2022-06-30 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023年度)
配分額 *注記
25,740千円 (直接経費: 19,800千円、間接経費: 5,940千円)
2024年度: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2023年度: 21,320千円 (直接経費: 16,400千円、間接経費: 4,920千円)
2022年度: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円)
キーワード活断層 / 古地震 / DAS-VSP / 超高分解能反射法地震探査 / トレンチ / ボーリング / サイスミックトレンチ / DAS / VSP / 長期間活動履歴
研究開始時の研究の概要

活断層から発生する地震発生確率を推定する上で最重要パラメータである長期間断層活動履歴を解明することを目的として、最新の物理探査技術である広帯域大型バイブレーター震源および光ファイバを用いたDAS-VSP探査と、高精度層序ボーリングを組み合わせた観測・解析による、革新的なサイスミックトレンチ法の開発に挑戦する。

研究実績の概要

2年目は、1年目に実施した調査方法・実験仕様および調査場所にもとづき、森本・富樫断層帯北部においてサイスミックトレンチ実験を実施した。森本・富樫断層帯は、金沢平野の東縁に存在する東傾斜の逆断層である。完新世後期に形成された微少な撓曲崖地形が形成されており、完新世に繰り返し活動したことが確実である。また、厚い完新統が断層の両側に分布することが分かっていることから、完新統の詳細な堆積・変形構造をイメージングすることによって、非掘削法による過去の地震イ
ベントの推定を試みることができると期待される。そこで、広帯域バイブレーター震源UV2を1台使用し、全体として測線長1 km程度の測線を設定し、このうち断層近傍の400mについては0.5 m間隔の稠密受発信の超高分解能極浅層ー高分解能浅層のマルチスケール反射法探査を実施した。超高分解能反射法の主な仕様は以下の通りである:発振周波数:12-384Hz, スィープ長:8秒, 発振回数:1回, 発振測線長:400m, 発振点間隔:0.5 m, 総発振点数:709点。また、DAS-VSP観測の主な仕様は以下の通りである:観測孔深度:25m, 受振点間隔(DAS):1m, 受振点間隔(ハイドロフォンアレイ):1 m。測線沿いの1点にて掘削深度25 mのオールコアボーリングを掘削し、光ファイバーケーブルを敷設してDAS-VSP法を実施した。得られた観測データを用いて解析を行い、現状では超高分解反射法断面が得られた。今後は反射法・VSP法ともに解析を進め、断層近傍の超高分解能イメージングを図るとともに、測線沿いに掘削した4本のオールコアボーリングとの対比によって断層活動時期の推定を試みる。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

1年目の調査準備を踏まえて2年目にサイスミックトレンチ実験のデータ取得を問題なく実施できた。また、反射法・DAS-VSP法の解析を開始し、順調に暫定的な超高分解能反射断面の作成に成功した。また、DAS-VSP法についても解析を進めつつある。このほか、測線沿いのオールコアボーリング掘削・コア解析も進めている。このように、3年目にかけて本実験データの解析を進めるとともに、ボーリングデータとの対比による構造・古地震解析の準備が整いつつある。このような状況から、本研究課題は順調に進展していると言える。

今後の研究の推進方策

今後は、実施したサイスミックトレンチ実験の反射法・DAS-VSP法データ解析を進め、超高分解能断面を作成するとともに、ボーリングデータとの対比による構造・古地震解析を行うとともに、本手法の有効性・課題と今後の展開について検討し、結果・手法の有効性・課題の取り纏めを行う。

報告書

(3件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 2022 審査結果の所見   実施状況報告書
  • 研究成果

    (3件)

すべて 2022

すべて 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (1件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Detailed S-wave velocity structure of sediment and crust off Sanriku, Japan by a new analysis method for distributed acoustic sensing data using a seafloor cable and seismic interferometry2022

    • 著者名/発表者名
      Fukushima Shun、Shinohara Masanao、Nishida Kiwamu、Takeo Akiko、Yamada Tomoaki、Yomogida Kiyoshi
    • 雑誌名

      Earth, Planets and Space

      巻: 74 号: 1 ページ: 1-11

    • DOI

      10.1186/s40623-022-01652-z

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書 2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Nonlinear Earthquake Response of Marine Sediments With Distributed Acoustic Sensing2022

    • 著者名/発表者名
      Viens Loic、Bonilla Luis Fabian、Spica Zack J.、Nishida Kiwamu、Yamada Tomoaki、Shinohara Masanao
    • 雑誌名

      Geophysical Research Letters

      巻: 49 号: 21

    • DOI

      10.1029/2022gl100122

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] Evaluation of Seismic Records from Earthquakes and Controlled Sources Obtained by Distributed Acoustic Sensing Technology on Seafloor Optical Fiber Cable2022

    • 著者名/発表者名
      Shinohara, M., T. Yamada, H. Takano, E. Kurashimo, R. Nakata, K. Mochizuki, T. Akuhara and S. Sakai
    • 学会等名
      AGU Fall Meeting 2022
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2022-07-05   更新日: 2024-12-25  

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