漸進的モデル改良法による屈折・反射波走時、振幅を用いた構造解析法の開発と応用

2001 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 12640401
• 研究機関: 千葉大学
• 研究代表者: 佐藤 利典 千葉大学, 理学部, 助教授 (70222015)
• キーワード: 地震波速度構造解析 / インバージョン / 屈折波・反射波・後続波 / 海底地震学

研究概要

1.「漸進的モデル改良法」の改良
本年度はまず漸進的モデル改良法の有効性と摘要範囲を調べるため、構造の複雑な沈み込み帯(海溝に直交する断面、東海沖)や火山島(伊豆大島とその近海)、海陸境界域(日本海対馬海盆とその周辺)の各データを用いて、漸進的モデル改良法で解析を行った。その結果、軽微な変更(Step3での擬似2次元のスムーズ化でのfix pointの取り扱い、Step3の2次元インバージョンでの海面より上の扱い等)が必要であったが、ステップを踏んでいくことにより、複雑な構造でも十分解析できることがわかった。ただし、2次元インバージョンで解が暴れることがあり、roughnessなどのパラメータを導入すべきであるとの改善点もわかった。この改善には非線型問題でのABICの評価が必要であると思われる。
振幅の計算では、Maslov漸近法について研究を行った。この方法はcausticでも正確に振幅が求まり、critical pointでも近似的にそれなりの結果を得られるものである。しかし、end point errorがあるので修正を加える必要があり様々な方法を試みたが、多層構造で各層からの反射・屈折波を1つのpaste-upに書けるような十分な修正方法を見出すには至らなかった。
2.観測データの取得
観測データを取得するため、人工地震構造調査に参加した。観測は、東大海洋研の白鳳丸航海(KH-01-2)と東大地震研の用船「特定共同研究(A)」(三陸沖)で行った。これらの観測では海底地震計とエアガンを用いてデータの取得を行った。また、日本海対馬海盆での観測を平成14年5月に行う(科研費基盤B2「日韓露による日本海の海陸境界域の地殻構造共同研究」)ので、そのための準備(消耗品の購入、機器の整備等)を今年度行った。

研究成果

• [文献書誌] 佐藤壮, 佐藤利典, 篠原雅尚, 日野亮太, 西野実, 金沢敏彦, 五十嵐千秋: "海底地震計-エアガン探査による対馬海盆南東部海陸境界域のP波速度構造"地球惑星科学関連学会2001年合同大会予稿集. Sz-P005 (2001)
• [文献書誌] T.Sato, T.Sato, M.Shinohara, T.Kanazawa, R.Hino, M.Nishino, H.Kim, B.Y.Karp, N.Isezaki: "Seismic velocity structure of the margins of the southern and southwastern Tsushima Basin in the Japan Sea using ocean bottom seismometers and airguns"EOS,Transactions,American Geophysical Union,Fall Meeting supplement,Abstract T52A-0926. 82,47. F1254 (2001)
• [文献書誌] 佐藤 壮: "海底地震探査からみた日本海 特に対馬海盆 の形成テクトニクス"千葉大学大学院自然科学研究科 博士論文. 75 (2002)
• [文献書誌] 星 佳代子: "海底地震計と人工震源を用いた伊豆大島およびその周辺海域の地震波速度構造"千葉大学大学院自然科学研究科 修士論文. 40 (2002)
• [文献書誌] 佐藤壮, 佐藤利典, 篠原雅尚, 金沢敏彦, 日野亮太, 西野実, H.Kim, B.Y.Karp, 伊勢崎修弘: "海底地震探査からみた対馬海盆の形成テクトニクス"地球惑星科学関連学会2002年合同大会予稿集. (印刷中). (2002)