(1)　課題番号：　0133　(新規)

(2)　実施機関名：　東京大学地震研究所

(3)　課題名：　精密弾性波測定による地殻変動観測研究

 

(4)　本課題の5ヵ年計画の概要:

(4-1) 建議の項目：　3.(2) 観測技術

(4-2) 関連する「建議」の項目： 　㈽-1-(2)-イ，㈽-1-(2)-ウ、㈽-1-(2)-エ，

 

(4-3)　5ヵ年計画全体としてのこの研究課題の概要と到達目標：

　高精度クロックをもちいた同期運転にもとづく精密制御震源による微小応力変化測定．ppmのオーダーまで弾性波速度変化が計測された例は世界ではじめてである.

　　

(5)　平成14年度成果の概要：

(5-1) 課題提案の背景:　補足事項.

　短期間で変動する微小量の観測はひずみ換算で-10乗のオーダーまで実現しているが,長期間にわたる変化はかならずしも容易ではない．測定系のすべての感度ドリフトやＤＣオフセットドリフトも抑えなければならないからである．本研究ではいついかなる時でもリプレース可能なクロックの信頼性に依拠することにより，長期間の信頼性を確保している．

 

(5-2) 実施目標.

　長期間にわたりゆっくりと変化する応力変化量の測定．当面の量的目標は10hPa/月程度．技術的目標として，ボアホール孔間を利用した測定．

 

(5-3) 平成14年度に実施された研究の概要：

　速度情報と振幅情報を同時に評価することにより，縦波情報からだけでも，速度変動に及ぼす水の影響を区別することができるが，高精度かつ高安定なクロックが結果の信頼性を支配する速度に対して，振幅情報の高精度化は簡単ではない．そこで精密弾性波計測に水に対する応答特性が異なるS波を導入し，既存の縦波測定，伸縮計，傾斜計，比抵抗等の観測結果との整合性を検討することにより，地殻変動にともない岩盤内で生じている微細な構造変化とその要因の分析精度を飛躍的に高める．平成13年度においては，弾性波の複屈折にも対応可能なねじり型Ｓ発振子を開発製作し，油壺観測壕内および釜石観測点において実用試験を実施した．さらにＰ，Ｓドッキング型発振子を開発し実用試験をおこなった．平成14年度はこれまで実施してきたＰ波だけでなく，Ｐ／Ｓドッキング型振動子をもちいた発振子によるＰ，Ｓ波の比較連続観測を実施している．また平成13年度に名古屋大学と共同で瑞浪観測点に従来型Ｐ波連続観測システムを導入し連続観測を開始した．その結果，通常の応力測定技術ではえられない，地殻浅部の微細な応力変化がえられることが期待されたが，平成14年度の二回の台風にともなう気圧変化に呼応した速度および振幅変化が観測された(図1)．この結果えられた釜石テストサイトの弾性波速度の応力依存性感度は，これまで室内実験から推定されていた0.8ppm/hPaより大きく，1.4ppm/hPaであること，年間の応力増加は当初推定されていた1bar/yearより小さく，640hPa／yearであるという結果がえられた．

 

(5-4) 平成14年度の到達目標に対する成果：

　釜石テストサイトでは応力感度係数が十分高い信頼性をもって評価することができた．その結果は1.4ppm/hPaである．最小分解能はほぼppmのオーダーであり，月あたり数10ppmの速度変化トレンドが認められているので，当初の目標であった，10hPa/月が実現する見通しである．弾性波速度変化が間違いなく微小応力変化量の指標となっているか否かを保証する目的で，本年度中に異なる三方向の連続測定を実施する計画である．

 

(5-5) 共同研究の有無：

 

(5-6）平成14年度の成果に関連の深いもので、平成14年度に公表された成果

　　　K. Yamamura, O. Sano, H. Utada, Y. Takei, S. Nakao, Y. Fukao, Long-term observation of in situ seismic velocity and attenuation, J. Geophys.Res. (in press), 2003

 

(6)．この課題の実施担当連絡者

　　　佐野 修　(さの　おさむ)

　　　TEL 03−5841−5892　

　　　FAX 03−5841−8026　

　　　osano@eri.u-tokyo.ac.jp