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。

在本研究项目中，作为研究目标，为了阐明地震波速度的时间变化与地壳变形量之间的定量关系，我们将： 1）安装在南海海槽下的多个地震仪的连续微震数据海底；通过分析获得的地震波速度的时间变化与孔隙水压力的比较研究 2）通过在神冈矿山安装地震仪阵列进行观测。作为1）的具体步骤，我们对2020年南海海槽三个钻孔观测点安装的钻孔地震仪观测到的微震记录应用了“地震干涉测量”。地震干涉测量是对地震仪观测到的永久震颤记录进行互相关处理或反卷积处理，获得伪波形记录的方法。通过对井下地震仪的观测数据应用地震干涉测量，我们获得了与井下观测点之间地震波速度变化相对应的波形。将获得的地震波速度变化与观测点周围地壳形变对应的钻孔孔隙水压力计数据进行比较，发现对应于观测点附近发生的M6.0级中型地震的变化。确定了地震波速和孔隙水压力。另一方面，在缓慢滑动等较小的事件中，可以清楚地观察到孔隙水压力的变化，但地震波速度的变化，特别是两个远点之间的变化，则不清楚。该分析表明，利用广域观测数据很难检测到地震波速度的微小变化。 2）原定于2020年开始实施，但由于新型冠状病毒感染的蔓延，推迟至2021年。从2021年9月起，在神冈矿山现有光纤应变计沿线的两个地点安装了三分量地震仪，并开始连续观测。我们计划通过与1）中相同的方式处理地震波干涉测量来计算地震波速度的变化，并将其与光纤应变计的数据进行比较，从而对地震波速度和地壳变形进行定量讨论。研究期结束后，无法进行数据分析和讨论。

项目成果

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
• 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

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: 木村 俊則