【研究領域課題番号】19K14811 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

沈み込み帯 / 巨大地震断層 / 海底地震計 / 波形解析 / ベイズ統計 / レシーバ関数 / 表面波 / 地震波解析 / 海域地震観測 / 地震波形解析 / 地震波速度構造

【研究成果の概要】

沈み込み帯で発生する巨大地震断層すべりの挙動を理解するためには、断層面における物性、とりわけ、断層面近傍に存在する水による圧力（流体圧）を把握することが不可欠となる。本研究では、自然に発生する地震の波形を密に設置した海底地震計で観測し、その波形解析から流体圧を調査することを目指す。
自然に起こる地震の波形は一般的に複雑な波形を示す。加えて、海底地震計では海水内や柔らかい海底堆積物の層内にトラップされた多重反射波の影響で、この複雑性はさらに促進され、詳細な地下構造の解析には向かないとされてきた。本研究では、この課題をベイズ統計による現代的な解析手法により克服した。

【研究の社会的意義】

本研究では、海底地震計で記録された自然地震データを利用した解析により、沈み込み帯巨大地震断層面近傍の構造を推定できることが新たに明らかとなった。この自然地震を用いた手法では、従来の人工震源を用いた探査とは異なる物理量に感度があるため、断層面近傍の物性をよりよく拘束することができる。今後、同様な稠密観測を進め、巨大地震断層面の物性をマッピングすることで、巨大地震の被害予測向上につながると期待される。

【研究種目】若手研究

【研究期間】2019-04-01 - 2022-03-31

【配分額】4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)

【研究分野】固体地球惑星物理学

【研究領域課題番号】17H06604 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

地震学 / 沈み込み帯 / 海底地震計 / デコンボリューション / マルコフ連鎖モンテカルロ / ベイズ統計 / 地震波解析 / レシーバ関数 / 巨大地震断層面 / 間隙流体圧 / ブラインド・デコンボリューション / マルコフ連鎖モンテカルロ法 / ブラインド・デコンボリューション法 / レシーバ関数解析

【研究成果の概要】

沈み込み帯の巨大地震断層面における断層すべりのふるまいは、間隙流体圧に大きく左右されることが知られている。間隙流体圧が高い場所では、遠地地震のP波がS波に効率よく変換される（Ps変換波と呼ばれる）ため、Ps変換波を詳しく調べることで、地下の間隙流体圧を明らかにすることができる。本研究では、海底地震計の波形記録から、Ps変換波をより正しく抽出するためのアルゴリズムの開発に成功した。
同手法を、西南日本沈み込み帯に設置された海底地震計に適用し、巨大地震断層面の間隙流体圧を明らかにする研究を継続している。

【研究の社会的意義】

地震計で記録された地震波形から、地下構造に関する情報を引き出すための、新しい計算手法を開発した。海底では、海面と海底の間で地震波が何度も反射を繰り返し、地震波形上にノイズとして混入する。従来広く使われていた計算手法では、このノイズが悪影響を及ぼし、正しい地下構造の情報を抽出することができなかった。本研究では、コンピュータの処理能力を活かした現代的な統計手法を用いることで、この問題を解決する新手法を開発した。新手法によって、これまで調査が難しかった、沈み込み帯巨大地震断層面の調査が可能となり、巨大地震のふるまいに関する新たな知見が期待される。

【研究種目】研究活動スタート支援

【研究期間】2017-08-25 - 2019-03-31

【配分額】2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)