海底地震観測記録を用いた東北・関東太平洋沖の地盤構造同定及びサイト増幅推定

利用海底地震观测记录识别东北和关东太平洋沿岸的地面结构和场地放大估计

基本信息

批准号：
22K04287
负责人：
長嶋史明
金额：
$ 2.5万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

日本近傍のプレート境界ではこれまで大被害を伴う地震が幾度も発生しており、将来発生する海溝型地震によりもたらされる地震動や地震被害の予測精度向上は被害軽減に資するものと考える。しかし、海溝で発生した地震動が日本に伝播するまでに通過する海域の地下構造については、その観測の困難さから詳細な検討はなされていない。本研究では、関東から北海道南部までの太平洋沖に整備された海底地震津波観測網S-netの地震動記録を用いて、地震動の拡散波動場理論（DFCe）に基づき地下構造を推定することを目的とする。本年度は、まずS-netの連続観測記録から地震動を抽出し、抽出した地震動記録から地震計の傾きにより生じる鉛直方向や方位のずれをTakagi et al. (2019)の手法により補正した。次に、もっとも設置深度が浅い（水深102m）S2N01観測点を対象として、海面からの反射波の影響や拡散波動場理論の適用性の検証を行った。水面から反射した粗密波が水中観測点の上下動成分において上昇波と干渉し、地震動の水平上下スペクトル比（EHVR）の特定の振動数でピークが生じると考えられる。S2N01の水深は102mなので、海水のP波速度を1500m/sと仮定すると約3.67Hzに反射波の影響が生じると期待される。MJMA>5.5の25地震の地震動のS波部以降40秒を用いて求めたEHVRには3.67Hz周辺にピークは確認されず、海面からの反射波の影響は小さかったと考えられる。S2N01では反射波の影響はないとみなし、DFCeに基づきEHVRを再現するような地下構造を推定した。10層+基盤のモデルを初期モデルとしてS波速度VsとP波速度Vp、層厚を同定した。観測EHVRに見られた低振動数の幅のあるピークや高振動数のシャープなピークを再現できる地下構造を同定でき、DFCeの適用性が示された。

日本附近的板块边界曾多次发生过破坏性较大的地震，我们相信，提高对未来俯冲带地震造成的地震运动和地震破坏的预测精度将有助于减少破坏。然而，由于难以观测海沟中产生的地震运动传播到日本的海域的地下结构，因此尚未进行详细的研究。本研究的目的是利用 S-net 的地震运动记录，基于地震运动的扩散波场理论 (DFCe) 来估计地下结构。S-net 是在太平洋沿岸从关东到北海道南部建立的海底地震和海啸观测网络。应是。今年，我们首先从S-net的连续观测记录中提取地震运动，然后利用Takagi等（2019）的方法对提取的地震运动记录中由于地震仪倾斜引起的垂直和方位偏差进行校正。接下来，我们以最浅的观测点S2N01（水深102 m）为对象，验证了海面反射波的影响以及扩散波场理论的适用性。据认为，从水面反射的压缩波干扰了水下观测点垂直运动分量中的上升波，并且在地震运动的水平垂直谱比（EHVR）的特定频率处出现峰值。 S2N01的水深为102 m，因此假设海水的P波速度为1500 m/s，则反射波的影响预计会在3.67 Hz左右发生。使用MJMA>5.5的25次地震的地震动S波部分后40秒计算出的EHVR在3.67Hz附近没有观察到峰值，认为来自海面的反射波的影响较小。在S2N01中，假设没有反射波的影响，并且基于DFCe估计了能够再现EHVR的地下结构。使用10层+基础模型作为初始模型来确定横波速度Vs、纵波速度Vp和层厚。我们能够识别出一种地下结构，可以重现在观测到的 EHVR 中观察到的低频宽峰和高频尖峰，证明了 DFCe 的适用性。