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GPSデータの逆解析による日本列島の地殻内弾性-非弾性歪みテンソル場の推定

利用 GPS 数据反演估算日本列岛地壳弹性-非弹性应变张量场

基本信息

批准号：
08J11022
负责人：
野田朱美
金额：
$ 0.38万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2008
资助国家：
日本
起止时间：
2008 至 2009
项目状态：
已结题

项目摘要

日本列島の地殻の変形は現在も進行中であり,今やGPS観測を通じて直接捉えることができる。GPSデータから水平歪み速度場を推定する最も正統的な手法は,逆解析により変形勾配テンソル成分を求めるShen et al.(1996)の方法である。しかし,GPS観測は地表面に沿って2次元的に行われるため,変位ベクトルの鉛直勾配3成分を得ることができず,従来の幾何学的歪み解析では,水平歪み3成分しか求めることができなかった。また,観測された歪みを弾性部分と非弾性部分に分離する問題も,地殻の変形メカニズムを理解する上で本質的に重要であるにも拘わらず,未解決のままであった。そこで,これらの問題を一挙に解決するため,地殻変形の原因をモーメントテンソルで表現し,物理モデルを介した歪み解析によりGPSデータから3次元弾性/非弾性速度場を推定する理論を構築した。さらにこの物理的歪み解析の考え方に基づいて全く新しい逆解析手法を定式化した。この逆解析手法の有効性を確かめるために,先ず,模擬データを用いたテスト解析を行った。その結果,モーメント密度テンソルの等方成分と偏差成分への分解は充分に可能であることが分かった。また,空間分解能に関しては,GEONETの平均20km間隔の観測点配置でも,3次元的なモーメント密度テンソル分布の全体的特徴は捉えられることが分かった。次に,この解析手法をGPS水平速度データ(1996-2000)に適用し,新潟-神戸変形集中帯の3次元弾性歪み速度場及び非弾性歪み速度場の分離推定に初めて成功した。解析結果から,領域中央部の地表近くで顕著な弾性体積収縮が進行しているのに対し,より深部の上部地殻では非弾性剪断変形が進行していることが明らかになった。弾性歪みと非弾性歪みを足した全歪みの地表でのパターンは,同じGPSデータをShen et al.(1996)の方法で解析したSagiya et al.(2000)の結果と調和的になった。以上の内容はGeophysical Journal Internationalへ2009年度中に投稿予定である。

The shape of the crust of the Japanese archipelago is currently in progress, and the current GPS survey is directly captured. The most orthodox method of GPS deformation and velocity field estimation is the method of inverse analysis and deformation matching of the components of Shen et al. (1996).しかし, GPS measurement of the surface of the ground along the 2-dimensional に行われるため, 変 position of the ベクトルのvertical combination of 3 components をGet the ることができず, the skewed analysis of 従来のgeometry, and the horizontal skewed 3-component しか seek めることができなかった. The problem of separation of the elastic part and the non-elastic part is the problem of the separation of the elastic part and the non-elastic part of the earth's crust. It's important to understand the nature of する上でであるにも描らず, and the unresolved のままであった.そこで,これらのproblemを一ににsolvedするため,The cause of the earth’s crust deformationをモーメントテンソルでexpressionし,Physicsモデルを说したskewみANALYSISによりGPSデータから3D elastomeric/non-elastomeric velocity field を inference する theory を construction した.さらにこのThe crooked analysis of physics is based on the method of analysis and the method of inverse analysis is formalized. The validity of the inverse analysis method is the same as that of the original analysis method.その results, モーメントdensity テンソルのisosquare component とdeviation component へのdecomposition はにであることが分かった.また, Spatial decomposition ability, しては, GEONET's average 20km interval measurement point configuration, The three-dimensional density and distribution of the narration are all special features. The analysis method of the time is applicable to the GPS horizontal speed (1996-2000), Niigata-Kami The separation estimation of the 3-dimensional elastic warp velocity field and the non-elastomeric warp velocity field of the Tokuai Concentration was successful at the beginning. The results of the analysis are that the surface of the central part of the field is close to the surface and the elastic volume shrinkage is in progress.し,よりdepthのupper crustではnon-elastic shearing shapeが carried outしていることが明らかになった. The non-reflective nature of the non-reflective nature of the ground surface is the same as the method of analysis by Shen et al. (1996) Sagiya et al. (1996) al.(2000)'s harmonious results. The above contents are scheduled to be submitted for publication in Geophysical Journal International in 2009.