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地震波走時トモグラフィーは、日本列島下に沈み込むスラブに起因する複雑な3次元構造を鮮やかに描き出してきた。この走時トモグラフィーは、滑らかな速度構造を仮定している。本研究では、従来の走時トモグラフィー法では解明できなかった地震波速度不連続面の形状および境界面での速度コントラストに焦点を当て、地震波走時トモグラフィーとレシーバ関数(RF)解析を統合したレシーバ関数(RF)トモグラフィー法により、日本列島下の地殻・上部マントルの3次元(3D)地震波速度構造を明らかにすることを目的としている。
まず、通常の地震-観測点間走時データに加え、地震波干渉法による地震間のS波走時データ作成について、差分法による理論波形を合成し、データ作成のための条件を検討した。その結果、2震源間を通る破線の地表到達地点のフレネゾーン近傍の観測波形の寄与が大きいことが分かった。RFトモグラフィー法の解析法構築に取り掛かり、1)既存の3D速度構造を初期モデルとし、Fast Marching Methodに基づく、不連続面のRFイメージング、2)遠地および近地の走時データを用いて、不連続面を含む3D構造を初期モデルとして、走時トモグラフィーによる、3D構造を改良、3)速度不連続面の深さ分布と不連続面付近の速度コントラストを未知パラメータとして、1)-2)で得られた不連続面を含む3D構造を初期として、ガウシアンビーム(GB)法による非線形インバージョン、といった戦略を検討した。また、RF法で検出された流体を含む地震発生シミュレーションを実行した。
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