High-resolution analysis of slow earthquakes by distributed acoustic sensing

通过分布式声学传感对慢地震进行高分辨率分析

• 批准号: 22K20394
• 负责人: 馬場 慧
• 金额: $ 1.83万
• 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 Research Activity Start-up
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-08-31 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22K20394/
• 关键词: 分布型音響センシング(DAS）; スロー地震; 浅部微動; 南海トラフ; 沈み込み帯; 分布型音響センシング（DAS）; 分布型音響センシング(DAS）; スロー地震; 浅部微動; 南海トラフ; 沈み込み帯; 分布型音響センシング（DAS）

本研究では、スロー地震とよばれる、通常の地震よりも特徴的な時間が長い現象を対象として、四国の室戸岬沖に敷設されている光ファイバーケーブルを使った、ケーブル各所の歪を観測する技術である分布型音響センシング(DAS)の観測データの解析を行った。解析データは、2022年1月から3月までのデータを対象とし、2-10 Hzの周波数帯で観測されるスロー地震である微動を29個検出した。検出された微動は、2022年1月30日から2022年2月8日の期間に発生していた。DASのデータに加えて、南海トラフ沿いに敷設されている地震観測網DONETのデータを併用してこれらの微動の震源決定を行った結果、微動の震源は主に東経134.7度・北緯32.8度付近に集中しており、沈み込んだ海山の頂上から南海トラフ側で活発に活動することを明らかにした。このことから、微動活動と構造との関連性が示唆される。検出された微動のシグナルの時間に同期して、0.02-0.05 Hzの周波数帯のDONETのデータでは、長周期で観測されるスロー地震である超低周波地震（VLFE）のシグナルが確認され、DASで観測された微動とVLFEが時間的に同期していることが確かめられた。DASで観測された微動のシグナルは、50-100 mという非常に狭い範囲のDASチャンネルでコヒーレントであり、これは地下の細かいスケールの不均質性を反映するものと考えられる。また、DASで観測された微動のシグナルの継続時間は、DONETで観測されたものよりも長い傾向があり、今後両者の違いの要因を検討する必要がある。本研究は、DASを使って浅部微動が観測できることを確かめた初めての研究であり、DASによるスロー地震観測の先駆的研究となりうると考えている。

在这项研究中，我们分析了观察到的分布式声传感（DAS）的数据，这是一种使用Shikoku Muroto Cape海岸的光纤电缆在各种电缆中观察到扭曲的技术，其靶向缓慢的地震，它的特征是比正常地震更长的时间。分析数据涵盖了从2022年1月到3月的数据，并且检测到2-10 Hz频带中观察到的慢速地震震颤。 The detected microtremors occurred between January 30, 2022 and February 8, 2022. In addition to DAS data, we used data from the DONET seismic observation network laid along the Nankai Trough to determine the epicenter of these tremors, and as a result, it was revealed that the epicenter of the tremors is mainly concentrated around 134.7° east longitude and 32.8° north latitude, and that it is actively active从淹没的海山山顶上的南卡槽一侧。这表明微生物活性与结构之间的关系。与检测到的微晶体信号的时间同步，在0.02-0.05 Hz的频带中观察到了超低频率地震（VLFE）的信号，并确认在DAS中观察到的微生物，并在DAS和VLFE中观察到。在DAS中观察到的微晶体信号在50-100 m的非常狭窄的DAS通道上是连贯的，这被认为反映了地下量表的异质性。此外，在DAS中观察到的微晶状体信号的持续时间往往比在捐赠者中观察到的持续时间更长，因此有必要检查使两者之间差异的因素。这是第一项验证使用DA可以观察到的浅震动的研究，我们认为这可能是对使用DAS进行缓慢地震观测的开创性研究。