地震波形モデリングに基づく3次元堆積盆地内速度構造の推定に関する研究

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本年度は,前年度に始めた地震波形インバージョンによる3次元堆積盆地内速度構造の推定手法を発展させ,手法を実際に大阪盆地の堆積盆地構造モデルと実地震記録に適用した.本手法では盆地基盤面形状を表すモデルパラメータの関数として理論波形を表し,観測波形を最もよく再現するモデルを最小二乗法により推定する.本年度は解を効率よく収束させるための工夫として,感度関数(Jacobian)を構成するモデルパラメータに対する波形の変分に着目し,推定する盆地基盤構造を表すモデルパラメータの波形に対する時間的な感度の違いを利用した段階的な解法を提案した.また,解析対象とする地震の到来方向によって波形に高い感度を持つモデルパラメータの空間分布が異なることを示した上で,複数の地震の記録を同時にインバージョンのターゲットとするマルチイベント法を提案した.提案した手法を大阪堆積盆地内で観測された2つのM5地震の地震記録に適用し,既往の盆地速度構造モデルの更新を行った.合計8回の反復を経て得られたモデルから計算される理論波形は,ほとんどの観測点において観測波形との適合性が初期モデルと比べて改善した.また地震動コーダ部のフーリエ振幅スペクトルの水平成分と上下成分の比(H/Vスペクトル比)の卓越周期の再現性も改善した.本論文によって,観測波形から直接3次元盆地構造モデルを推定することが可能であることが示された.研究成果を進捗状況に合わせて国内学会1件,国際学会2件,国内シンポジウム1件の研究発表を行い,国際学術雑誌に投稿した.