統合波形解析法によるプレート境界構造精密推定とプレート間運動特性の構造要因の解明

2015 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 15K05264
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 岩崎 貴哉 東京大学, 地震研究所, 教授 (70151719)
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2018-03-31
• Keywords: プレート構造 / 反射波 / 拡張AVO法 / 幾何学的減衰評価 / 波線理論 / 地震探査 / 紀伊半島

Outline of Annual Research Achievements

本研究で目指すプレート境界構造の定量的推定には，従来の処理方法に比べて一段精度を上げる必要がある．本研究の大きな目的の一つは，プレート境界からの反射波の定量的解析のための“拡張AVO法”の開発である．H27年度は，その基本となるsoftwareの整備を行うとともに，予備的なデータ処理をおこなった．
(1)基本softwareの整備　拡張AVO法は，基本的には波線理論に基づいて構築される．特に，複雑な構造下における幾何学的減衰を精度よく評価しなければならない．一般に，高周波近似に基づく波線理論は構造に敏感過ぎて，幾何学的減衰の評価が不安定となる場合が多い．そこで，波線計算の高精度化を図るとともにparaxial ray theoryまで取り入れた幾何学的減衰計算の高精度化・安定化を実現した．更に，今回開発したprogram packageでは，多重反射に対応した走時及び振幅計算が可能である．実際，このpackageを過去に求められた地殻・上部マントル構造に適用し，その精度と安定性をチェックすることによってその有効性を検証した．これで，拡張AVO法の最も重要な部分は確立したことになる．
(2)データ処理　本研究では，2006年の紀伊半島の探査データを最初の適用例とする．データを見直すと，ショット点数が不足しているために，その全体構造の解像度が上がらないことが懸念された．そこで，干渉法を用いた擬似ショット記録の作成を試みた．その結果，特に測線の南半分ではこの方法の有効性が強く示され，擬似記録ながら初動のみならず地殻内及びプレートからの反射波が明瞭に確認された．今年度は，これらの記録を用いて構造推定の解像度を上げるつもりである．また，本研究で用いる予定の他の探査記録もショット点が少ない．従って，干渉法を適用することによって，imagingの解像度の向上が期待されるところである．

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

(1)手法の開発：本研究の目的の本研究の大きな目的の一つは， “拡張AVO法”の開発である．本年度は，その基本となるsoftwareの整備を行った．その最も重要な部分は，複雑な構造下における幾何学的減衰の高精度且つ安定的な計算である．H27年に開発したprogram packageは，実際に求められた日本列島下の複雑な構造モデルに対してtest runを重ね，その有効性を確かめることができた．これで，拡張AVO法の根幹部はほぼ完成したことになる．
(2)データ処理：本研究で用いる既往探査データは，ショット数は限られているために実際のimagingにおいて解像度が上がらないことが懸念材料であった．H27年度は，予察的なデータ処理として，2006年紀伊半島探査データに対して干渉法を用いた擬似ショット記録の作成を試みた．この方法は，特に基盤が地表付近まで露出している測線南部において特に有効で，擬似ショット記録ながらも地殻内及びプレート境界からの反射が確認でき，予想以上の有効性を示した．

Strategy for Future Research Activity

これまでのところ，手法の開発及びデータ処理については，ほぼ順調に推移している．
(1)手法の開発　拡張AVO開発において，現実に近い構造モデルについての擬似（理論）データを作成し，実際の解析に即した場合についての本方法の有効性と問題点の洗い出しを図る．
(2)データ処理　既往データについて擬似ショット記録を作成し，初動解析・振幅解析をオ行う．このプロセスで，得られる構造モデルの解像度と信頼性が大幅に向上するものと期待される．更に，擬似ショット記録を含めた反射法処理を行う．このプロセスでは，CRS法/MDRS法も適用し，プレート境界の不均質構造の詳細を求めることとする．

Causes of Carryover

計画立案時に想定した処理システム分費用・役務費及び消耗品（ハードディスク等）の一部が，本研究と関連性の深い他経費（地震研究所所長裁量経費等）から充当された. また，既設システムにおいても，処理program等を工夫することによって効率化が実現された．

Expenditure Plan for Carryover Budget

H27年度に実施した干渉法に基づく擬似ショット記録作成が，予想以上の有効性をしめした．H28年度については，計画時に想定した反射法処理において，この干渉法処理の重点化を図りたい．反射法処理は役務として行う予定であるが，上記理由のために必要な役務費が増加する．この増加分に，充当したい．