後続フェーズを利用した３次元速度構造解析に基づく巨大地震震源域形成要因の解明

前年度に引き続き、遠地地震P波のエネルギーの一部がS波へと変換された波(Ps変換波)を用いて、紀伊半島周辺に沈み込むフィリピン海プレートの上面（巨大地震断層面）近傍の構造推定を試みた。Ps変換波を可視化するためには、レシーバ関数と呼ばれる波形を観測地震波形から計算する必要がある。前年度までの解析では、レシーバ関数の計算に、低周波帯域(<1 Hz)を用いたため、プレート境界面の細かな性質までは明らかにすることができなかった。本年度は、より高周波帯域（<4 Hz）を使用した解析を目指した。まず始めに、前年度に開発した海面反射除去フィルタの有効性を確認するために、理論波形によるテストを行った。その結果、本手法は高周波帯域でも利用可能であること、および海底に積もった柔らかい堆積物に由来する変換波・反射波が、海底地震計のレシーバ関数に卓越して現れることが分かった。続いて、海面反射除去フィルタを記述するためのパラメタを観測データから推定するための手法の改良を行った。前年度までの方法では、陸上観測点の波形の情報を用いていたため、汎用性に欠けるものであった。新しい手法では、焼きなまし法と呼ばれる非線形問題の最適化手法を活用することで、海底地震計の波形データのみを用いてパラメタを推定できるようになった。高周波帯で計算されたレシーバ関数をインプットデータとした波形インバージョン解析を行い、観測点直下の1次元地震波速度構造を求めた。その結果、プレート境界面に沿って極端に地震波速度が遅く、薄い層が存在することが示唆された。この低速度層は、海洋プレートとともに沈み込んだ、流体に富んだ堆積層であると解釈することができる。本解析方法を今後様々な観測点に適用することで、巨大地震断層の物性をより深く理解できるようになると考えられる。

前年度に引き続き、遠地地震P波のエネルギーの一部がS波へと変換された波(Ps変換波)を用いて、紀伊半島周辺に沈み込むフィリピン海プレートの上面（巨大地震断層面）近傍の構造推定を試みた。Ps変換波を可視化するためには、レシーバ関数と呼ばれる波形を観測地震波形から計算する必要がある。前年度までの解析では、レシーバ関数の計算に、低周波帯域(<1 Hz)を用いたため、プレート境界面の細かな性質までは明らかにすることができなかった。本年度は、より高周波帯域（<4 Hz）を使用した解析を目指した。まず始めに、前年度に開発した海面反射除去フィルタの有効性を確認するために、理論波形によるテストを行った。その結果、本手法は高周波帯域でも利用可能であること、および海底に積もった柔らかい堆積物に由来する変換波・反射波が、海底地震計のレシーバ関数に卓越して現れることが分かった。続いて、海面反射除去フィルタを記述するためのパラメタを観測データから推定するための手法の改良を行った。前年度までの方法では、陸上観測点の波形の情報を用いていたため、汎用性に欠けるものであった。新しい手法では、焼きなまし法と呼ばれる非線形問題の最適化手法を活用することで、海底地震計の波形データのみを用いてパラメタを推定できるようになった。高周波帯で計算されたレシーバ関数をインプットデータとした波形インバージョン解析を行い、観測点直下の1次元地震波速度構造を求めた。その結果、プレート境界面に沿って極端に地震波速度が遅く、薄い層が存在することが示唆された。この低速度層は、海洋プレートとともに沈み込んだ、流体に富んだ堆積層であると解釈することができる。本解析方法を今後様々な観測点に適用することで、巨大地震断層の物性をより深く理解できるようになると考えられる。