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，我们开发了去年开始的利用地震波形反演来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沉积盆地结构模型和实际地震记录中。理论波形表示为代表基面形状的模型参数的函数，并使用最小二乘法估计最能再现观测波形的模型。今年，我们将有效地收敛解。为此，我们关注波形相对于构成敏感度函数（雅可比）的模型参数的变化，并开发了一种逐步求解方法，利用代表估计流域基础设施的模型参数的时间敏感度差异来求解此外，我们还发现对波形高度敏感的模型参数的空间分布根据待分析地震的到达方向而不同。我们提出了一种针对地震记录同时进行反演的多事件方法，并将该方法应用于大阪沉积盆地观测到的两次M5级地震的地震记录，并更新了现有盆地速度结构模型计算的理论波形。与初始模型相比，总共八次迭代后获得的模型在大多数观测点上显示出与观测波形的兼容性得到了改善。地震运动尾波区域傅立叶振幅谱的水平分量与垂直分量之比（H/V谱比）的主周期的再现性也得到了提高。本文允许我们直接估计三维研究结果根据进展在国内一次会议、两次国际会议和一次国内研讨会上发表，并提交给国际学术期刊。