| 研究概要 |
不均質な構造をなす岩盤中の亀裂群の空間分布は一様というよりもクラスター性を示すことが,微小地震の空間分布の解析からも明らかになってきている.これらの亀裂は,高周波数の地震波(弾性波)に対して,散乱体として機能すると同時に波動エネルギーの吸収体としても働く.これらの散乱体が上記のごとくフラクタル的に分布するとき,1点から放射された振動エネルギーはこの空間の中をどの様に伝わるのであろうか.この問題を解くことにより,実際観測される圧入水による誘発地震の高周波数地震波のエンベロープを解析する手だてを得られることになる.これまでの研究では散乱体や波動を減衰させる物質の分布が一様(フラクタル次元が3)な場合のみに限られていた.
本年度は,フラクタル的に分布する散乱体と吸収体の中で1次散乱のみならず多重散乱の効果をも含めた地震波エンベロープ形成のシミュレーションを,エネルギー輸送理論に基づき行ない,瞬時に球対称に輻射されたエネルギーがどのように伝播するのかについて,数理的な定式化を確立することができた.特にフラクタル次元を2とすると,「直進エネルギーが距離の逆べき乗に従って減衰すること」,および「十分時間が経過した後にはコーダ波エネルギーが震源の周りで一様に分布する」という2つの観測上の経験則を説明することが可能になった.
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