地震波干渉法を用いた地殻応力モニタリングに向けて

利用地震干涉技术进行地应力监测

• 批准号: 15J11322
• 负责人: 高木 涼太
• 金额: $ 0.92万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2015
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2015-04-24 至 2016-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-15J11322/
• 关键词: 地震波干渉法; 常時微動; コーダ波; 地震波速度変化; モニタリング

地震波干渉法とは，常時微動やコーダ波などのランダムな波動場の相互相関関数から２点間のグリーン関数を抽出する方法である．観測された波動場から繰り返しグリーン関数を抽出すれば，２観測点間の地震波速度や異方性といった地下構造の時間変化を検出できる．地殻内の応力変化は岩石中の微小クラック状態を変化させると考えられるため，高精度の地震波速度時間変化検出は地殻応力モニタリングの有効な手段となり得る．地震波干渉法を用いて精度良く地下構造変化を推定するためには，基礎データとなる常時微動やコーダ波の特徴を十分理解する必要がある．そのため，粒子軌跡を用いた波動の到来方向推定手法を高感度地震観測網Hi-net全点のデータに適用し，日本列島における常時微動とコーダ波の指向性について検討した．その結果，顕著な到来方向の地域性・周波数依存性と時間変化が見られ，常時微動波動場が海洋波浪と地下不均質構造に依存していることがわかった．また，日本付近で発生した大地震の長周期コーダ波には，東から西へ伝播する波動成分が多く含まれていることを見出した．先行研究や数値シミュレーションとの比較から，この波動は海水中にトラップされた多重反射波からの散乱波であることが明らかになった．日本列島で観測される長周期コーダ波には海水層を含む構造の影響が現れると考えられる．常時微動やコーダ波は等方的な波動場と仮定されることが多いが，実際には指向性が存在するため，地震波干渉法を用いた地震波速度変化検出に対する影響の評価が重要だと考えられる．

地震干涉法是一种从随机波场的互相关函数（例如恒定的微型转组和尾波）的互相关函数之间提取绿色函数的方法。通过从观察到的波场中反复提取绿色的功能，可以检测到地下结构的时间变化，例如地震波速度和两个观测点之间的各向异性。由于认为地壳内的应力变化被认为会改变岩石中的微裂纹状态，因此地震波速度中时间更换的高精度检测可能是地壳应力监测的有效手段。为了使用地震干涉法准确估算地下结构变化，有必要充分理解恒定震颤和尾波的特征，这是基本数据。因此，从HI-NET高敏感性地震观察网络的所有点应用了使用粒子轨迹估算波到达方向的方法，并检查了日本群岛中恒定微型转组和CODA波的方向性。结果表明，到达方向上的区域和频率依赖性以及时间变化显着，发现恒定的微型波浪场取决于海浪和地下异质结构。我们还发现，日本附近发生的长期尾尾大地震波中包含大量从东向西传播的波浪成分。与以前的研究和数值模拟的比较表明，该波散布在被困在海水中的多个反射波。人们认为，在日本群岛中观察到的长期尾巴波将对包含海水层的结构产生影响。尽管通常认为恒定的震颤和尾波是各向同性波场，但实际上存在方向性，因此认为使用地震干扰法检测对地震波速度变化的影响很重要。

项目成果

粒子軌跡を用いたランダム波動の到来方向推定

使用粒子轨迹估计随机波的到达方向

• 发表时间: 2015
• 作者: Saito;R.;Okuzumi;H.;Kokubun;M.;& Kobayashi;I.;斎藤遼太郎・奥住秀之・國分充;高木涼太
• 通讯作者: 高木涼太