地震波干渉法を用いたHi-netデータによる三次元構造解析と時間差調査手法開発

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本研究は、地震波干渉法を強震度地震計に適用し、日本全土の浅層速度構造解析及び時間差調査手法の開発することを目的として行った。日本全土の構造解析を行う際、新たに震源及び受振器を設置するのはコストと時間の面から実際的ではない。そこで、本研究では既に設置されている強震度地震計とそれに記録された自然地震を用いて浅層速度構造の解析を行い、それを年別、月別に平均値を取る事で時間差調査を行った。本研究では防災科学技術研究所が設置している地震計を用いた。この地震計は地表と坑井内の両方に受振器が設置されており、その受振記録に地震波干渉法を適用する事で坑井内受振器を仮想震源とし、地表受振器で受振した波形を得ることが出来る。得られた波形を元に波の到達時間を推定するという方法を全地震計に適用し、日本全土の年別浅層S波速度構造を得た。速度構造は検層データとよく合致しており、また、年ごとに安定していた。さらに、これらの速度は降水量と負の相関があった。これは水分によって浅層地盤の有効応力が減少した為と考えられる。受振器の水平2成分を用いる事により、異方性を調べる事が出来、その異方性からプレートの沈み込みによる応力方向を推定する事が出来た。ここで提案した手法の応用として、東北地方太平洋沖地震(以下、東北沖地震)によって引き起こされた速度変化を解析した。地震波干渉法適用後の波形から、北東日本約1200kmに渡り、約5%のS波速度低下が起こったことがわかった。S波速度は地盤強度と関連している事から、東北沖地震により浅層地盤が軟弱化したと考えられる