陸上試験・海域観測データの比較による地震波速度変化と地殻変動量の関係の定量的研究

陆上试验与海洋观测数据对比定量研究地震波速变化与地壳形变关系

• 批准号: 20K14589
• 负责人: 木村 俊則
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-01 至 2022-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20K14589/
• 关键词: 地震波速度変化; 南海トラフ; 孔内観測点; 常時微動; 地震波干渉法; 間隙水圧; 地殻変動量; 定量的関係; 地震アレイ観測; 陸上・海域データ比較

本研究課題では，研究目的である，地震波速度の時間変化と地殻変動量の定量的関係を明らかにするためのアプローチとして，1) 南海トラフ海底下に設置した複数の地震計の常時微動連続データ解析により得られる地震波速度の時間変化と間隙水圧との比較検討 2) 神岡鉱山への地震計アレイの設置観測を行った。１）の具体的な手順として，2020年度に南海トラフに設置した3点の孔内観測点に設置された孔内地震計により観測された常時微動記録に対して「地震波干渉法」を適用した。地震波干渉法は，地震計で観測された常時微動記録に対して相互相関処理もしくはデコンボリューション処理を適用することで疑似波形記録を得る手法である。地震波干渉法の処理を孔内地震計の観測データに適用することで，孔内観測点間の地震波速度変化に対応する波形を得た。得られた地震波速度変化を，孔内観測点周辺の地殻変動に対応している孔内間隙水圧計データと比較したところ，観測点近傍で発生したM6.0の中規模地震の発生に対応した地震波速度変化，間隙水圧変化が確認された。一方で，ゆっくり滑り等の，より小さいイベントでは間隙水圧変化が明瞭に観測されるが，特に離れた２点間で得られた地震波速度変化は明瞭ではなかった。本解析により，広域観測のデータでは微小な地震波速度変化を検出することは困難なことが分かった。２）は当初2020年度より実施する予定であったが，新型コロナウイルス感染症まん延の影響により2021年度に延期し実施した。2021年9月より神岡鉱山内の既設光ファイバひずみ計に沿って２点の三成分地震計を設置し，連続観測を開始した。1) と同様に地震波干渉法の処理を行い地震波速度変化を算出，それを光ファイバひずみ計のデータと比較することで地震波速度と地殻変動量の定量的議論を実施する予定であったが，研究期間終了によりデータ解析，議論は実施できなかった。

In this research topic, we conducted an approach to clarify the quantitative relationship between time-changes in seismic wave velocity and the amount of crustal movement, which is the purpose of this research, 1) Comparison of time-changes in seismic wave velocity and pore water pressure obtained by analyzing constantly microtrembling data of multiple seismometers installed under the seabed of Nankai Trough 2) Observing the installation of seismometer Kamioka矿的阵列。 As a specific procedure in 1), the "seismic interferometry" was applied to the constant microtremor records observed by the intrahole seismometer installed at three intrahole observation points installed in the Nankai Trough in 2020. Seismic interferometry is a technique for obtaining pseudo-waveform records by applying cross-correlation or deconvolution processing to constant microtremors observed with seismometers.通过将地震干涉法处理应用于内霍尔地震仪的观察数据，我们获得了与内霍尔内观测点之间地震波速度变化相对应的波形。当将获得的地震波速度变化与对应于内部孔观测点周围的地壳运动相对应的孔压力表的数据进行比较时，地震波速度的变化和孔隙水压的变化是响应发生在观测点附近发生的中型M6.0地震的响应。另一方面，在较小的事件（例如慢速滑动）中可以清楚地观察到孔隙水压的变化，但是在两个单独点之间获得的地震波速度的变化并不特别清楚。该分析表明，通过广泛的观测数据，很难检测到地震波速度的小变化。 2）原定于2020财年实施，但由于Covid-19的蔓延，它被推迟到2021财年。2021年9月，在Kamioka Mine中的现有光学光纤应变仪安装了两个三组分的地震仪，并开始了持续的观察。以与1）相同的方式，计划通过处理地震干涉仪来对地震波速度和地壳运动进行定量讨论，以计算地震波速度的变化以及地壳移动的数量通过将其与光纤应变的数据进行比较，但是在研究期之后，数据分析和讨论可能无法进行研究。

项目成果

南海トラフ孔内地震計常時微動記録により得られた地震波速度時間変化と孔内間隙水圧記録の比較

南海海槽钻孔地震仪连续微震记录与钻孔孔隙水压力记录地震波速随时间变化对比

• 发表时间: 2020
• 作者: 肥後祐司; 丹下慶範;大内智博;柿澤翔;辻野典秀;木村 俊則
• 通讯作者: 木村 俊則

Characteristics of Slow Slip Event in March 2020 Revealed From Borehole and DONET Observatories

钻孔和 DONET 观测站揭示的 2020 年 3 月慢滑事件特征

• DOI: 10.3389/feart.2020.600793
• 发表时间: 2021
• 期刊: Frontiers in Earth Science
• 影响因子: 2.9
• 作者: Ariyoshi Keisuke;Iinuma Takeshi;Nakano Masaru;Kimura Toshinori;Araki Eiichiro;Machida Yuya;Sueki Kentaro;Yada Shuichiro;Nishiyama Takehiro;Suzuki Kensuke;Hori Takane;Takahashi Narumi;Kodaira Shuichi
• 通讯作者: Kodaira Shuichi