地震波形モデリングに基づく3次元堆積盆地内速度構造の推定に関する研究

基于地震波形建模的三维沉积盆地速度结构估算研究

基本信息

批准号：
09J00144
负责人：
岩城麻子
金额：
$ 0.9万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2009
资助国家：
日本
起止时间：
2009 至 2010
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-09J00144/
关键词：
長周期地震動地盤構造堆積盆地地震

项目摘要

本年度は,前年度に始めた地震波形インバージョンによる3次元堆積盆地内速度構造の推定手法を発展させ,手法を実際に大阪盆地の堆積盆地構造モデルと実地震記録に適用した.本手法では盆地基盤面形状を表すモデルパラメータの関数として理論波形を表し,観測波形を最もよく再現するモデルを最小二乗法により推定する.本年度は解を効率よく収束させるための工夫として,感度関数(Jacobian)を構成するモデルパラメータに対する波形の変分に着目し,推定する盆地基盤構造を表すモデルパラメータの波形に対する時間的な感度の違いを利用した段階的な解法を提案した.また,解析対象とする地震の到来方向によって波形に高い感度を持つモデルパラメータの空間分布が異なることを示した上で,複数の地震の記録を同時にインバージョンのターゲットとするマルチイベント法を提案した.提案した手法を大阪堆積盆地内で観測された2つのM5地震の地震記録に適用し,既往の盆地速度構造モデルの更新を行った.合計8回の反復を経て得られたモデルから計算される理論波形は,ほとんどの観測点において観測波形との適合性が初期モデルと比べて改善した.また地震動コーダ部のフーリエ振幅スペクトルの水平成分と上下成分の比(H/Vスペクトル比)の卓越周期の再現性も改善した.本論文によって,観測波形から直接3次元盆地構造モデルを推定することが可能であることが示された.研究成果を進捗状況に合わせて国内学会1件,国際学会2件,国内シンポジウム1件の研究発表を行い,国際学術雑誌に投稿した.

今年，我们开发了一种使用上一年启动的地震波形反演估算三维沉积盆地速度结构的方法，并将该方法应用于大阪盆地的地震盆地结构模型和实际地震记录。在此方法中，理论波形表示为代表盆地碱基表面形状的模型参数的函数，并且使用最小二乘方法估算了最能重现观察到的波形的模型。今年，我们专注于构成灵敏度函数（Jacobian）的模型参数的波形变化，并提出了一种逐步解决方案，该解决方案利用了代表估计盆地基础结构的模型参数波形的时间敏感性差异。此外，我们表明，模型参数的空间分布对波形的敏感性高，这取决于要分析的地震到达的方向，并且我们还表明，模型参数的空间分布对波形的敏感性高敏感性取决于地震到达的地震方向而异。我们提出了一种多事件方法，其中地震记录是同时反转的。提出的方法应用于大阪沉积盆地观察到的两次M5地震的地震记录，并更新了先前的盆地速度结构模型。与初始模型相比，从总共八个迭代后获得的模型计算出的理论波形改善了与观察到的波形的兼容性。我们还提高了地震运动密码器截面（H/V光谱比）的傅立叶振幅光谱的水平和上和下部分量比率的主要周期的可重复性。本文表明，可以直接从观察到的波形直接估算三维盆地结构模型。我们根据研究结果的进展，在一个家庭社会，两个国际社会和一个国内研讨会上介绍了研究结果，并提交给国际学术杂志。