| 研究概要 |
坑井を利用した探査法は, 従来の探査手法に比べ, 地下の物性をより直接に知ろうとする技術で, 今後の物理探査の新しい方向を示すものとして注目されている. VSPはこのような新しい地震探査法の一つである.
本研究は, VSPに関し, 数値モデリングならびに室内模型実験によって, 坑井を利用した技術に特有な問題について整理, 検討を行った. まず, 震源, 受振器の配置が地表, 坑井に限定されるために生ずる, 測定系の幾何的制約の問題は, フィルター逆投影法, ART法および回折ジオトモグラフィ等のインバージョン処理の結果に大きく影響し, 特にフィルター逆投影法でこの影響が大きいことがわかった.
次に坑井に発生する妨害波であるチューブウェーブの挙動ならびに性質について模型実験により検討した. これは, ポリカーボナイト板による二次元モデルであるが, 三次元的な現実の坑井で発生するチューブウェーブと同様の諸現象を大変よくシミュレートしていることがわかった. 境界波が坑井の不連続点で実体波に変換される現象, またその逆の現象も良く観測され, 妨害波としての挙動をよく解明することができた. これらは, 初動のみならず波形の情報を用いたインバージョン処理である回折ジオトモグラフィに大きく影響すると思われ, 今後, 地下の速度分布を求めるインバージョンを行なうに当っての問題点が示唆された. 以上の結果から, 本研究での模型実験は, 一般的に理解しにくいチューブーウェーブの挙動を直感的に理解, 検討する大変優れた方法であることがわかった. 将来的には, より現実の問題に近い, 三次元的なモデルによってこれらの妨害波を検討する必要があると思われる.
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