(1)課題番号：　０９０５

(2)実施機関名：　名古屋大学環境学研究科

(3) 課題名：　精密制御震源（アクロス）の実用化と地下の常時モニター手法の確立

 

(4) 本課題の5ヵ年計画の概要とその中での平成14年度までの成果：

(4-1) 建議の項目： ３．地殻活動シミュレーション主峰と観測技術の開発（２）観測技術

 (4-2) 関連する「建議」の項目：　１−（２）−ウ、１−（３）−ウ、３−（２）−ウ

 

(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」に対する到達

した成果：

５カ年計画全体として、アクロスシステムの実用化のめどをつけることを目標とした。平成１４年度はプレートカップリング強度のモニターを地震波反射強度の時間変化としてとらえるためのアクロスシステムの性能の見積もりをおこなった。これには２００１年夏の東海・中部構造探査実験の結果を用いた。その結果、現在までに既に開発されているシステムと、開発しつつある解析手法によって、現実的なレベルでの時間変動モニターが可能であることがわかった。残された課題は、地震計アレイを用いた反射波検出精度の実証である。

 

(5)　平成14年度成果の概要：

 (5-1) 「平成12年度全体計画骨子の補足説明　３．具体的な課題提案の背景」のどの項目を実施したのか： (4)-1

 

 (5-2) 平成14年度項目別実施計画のどの項目を実施したのか：　

　観測技術開発のうちの（３）（ｃ）を実施した。

 

(5-3) 平成14年度に実施された研究の概要：

少なくとも１箇所の震源と、多数の地震計群を用いて地下の速度および減衰構造の時間変化をとらえる手法の確立を目指してきた。そのためには２つの重要な開発項目があることはすでに指摘している。それらは（１）震源装置周辺岩盤の弾性・被弾性的性質の変動を補正する方法、（２）地震計アレイによる受信方法である。（１）については、周辺岩盤の特性を補正することにより、平成１２年度から１３年度にかけて行った淡路島の実験で2000年鳥取県西部地震だけでなく2001年芸予地震についても、強震動による地下水の移動と考えられる地震波速度異方性変化をとらえていたことを見いだした。（２）については平成１４年１１月より、岐阜県瑞浪市の名古屋大学地殻変動観測豪の設置した地震計アレイによって、４ｋｍ離れた場所にある震源装置の送信信号を連続的に受信している。この結果は、近傍に設置されている歪み計や地下水位計の記録とともに解析される手はずであるが、来年度の課題である。

　平成１４年度はそれらに加え実際のフィールドへ応用するための基礎研究にも着手した。具体的には（１）東海地方に沈み込むプレート上面での反射係数の変動をとらえるためにはどのような観測をすればよいか。（２）火山などの不均質の強い場所におけるにアクロスの応用の問題点は何か、である。（１）については2001年夏に行われた東海・中部地殻構造探査の記録を用い、現在用いているアクロス震源装置３台と10点程度の地震計アレイによって１週間程度のスタックによりフィリピン海プレート上面からの走時変動と振幅変動の分解能がそれぞれ100マイクロ秒以下、１％以下と見積もることが出来、時間変化をとらえることが可能であることを示した（山岡・他、2002秋地震学会）。（２）に関しては2001年末の雲仙でのバイブレータ探査に参加し、記録を取得したが、現在解析中である。

　また平成１４年度には、衛星による配信が始まったHiNet記録を用いた連続モニターの可能性を探る実験を核燃料サイクル開発機構・東濃地科学センター・アクロス開発チームと共同で開始した。岐阜県の土岐市にある振動装置を長期運転をして周辺のHiNet観測点で記録を取得することによりHiNet観測点の利用可能性を調査している。その結果HiNet観測点には１Ｈｚと１０Ｈｚの倍数に固有のノイズがあることが判明した。HiNetをアクロスの受信装置として用いるためにはこのノイズの処理が必要である。

 

(5-4) 当初設定した平成14年度の到達目標に対する成果の概要：

　平成１４年の当初計画では、以下の４の到達目標を立てた。(a)アクロス震源装置による安定した送信実験の継続。（ｂ）平成１３年度に導入した地震計アレイ記録装置による高分解能アンテナを用いた実験の立ち上げ。(c)淡路島において、運用上の問題点を解決した後に、長期間連続観測を行い、降雨や地震震動などの影響評価をおこなう。(d)瑞浪においてもアレイ実験を継続し、直下の不均質の影響や、歪み・地下水との関連を評価する。

　このうち（a）および（ｃ）に関しては、淡路島の野島断層に置いて注水実験がおこなわれる機会を捉えて再度長期連続観測を行っている。運用上の問題については、震源装置周辺の振動モニター収録記録を遠隔収録できるようにしたものの、運転の省力化はまだ進んでいない。これは、東濃における長期連続運転実験が継続中であるため、そこでの完成を待って導入したい。

　（ｂ）に関しては、平成１３年度導入した装置の温度特性とノイズ特性などの性能試験を一通り済ませ、現在淡路島に置いて実地観測中である。ノイズ対策として専用のプレアンプを開発するとともに、太陽電池システムを導入して長期間のアレイ観測を可能にした（図905-1,図905-2）。

　（ｄ）に関しては、瑞浪の名古屋大学地殻変動観測豪における安定したデータ収録システムを構築し、１１月から、４ｋｍ離れた土岐市に設置した震源装置による試験観測をおこなっている。アレイ観測結果をセンブランス値として表したものを図905-3に示す。直下の不均質の影響や歪み・近いストの関連研究は来年度の課題である。

 

 (5-5) 共同研究の有無：

核燃料サイクル開発機構・東濃地科学センター・陸域地下構造フロンティアとの共同で行った。実験場所は岐阜県瑞浪市。相手方の参加人数は４名。

 

(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：

1.          Yamaoka, K., Ikuta, R., Miyakawa, K., Kunitomo, T. and Kumazawa, M.: A precise method for monitoring the temporal variation of wave propagation. in (Ogasawara, Ando, Yanagitani ed.) Seismogenic Process Monitoring :Experimental and Mining Seismology , Balkema Publisher, 379-397, 2002.

2.          Ikuta, R., Yamaoka, K., Miyakawa, K., Kunitomo, T. and Kumazawa, M.: Continuous monitoring of Propagation velocity of seismic wave using ACROSS. Geophys. Res. Lett., 29, 10.1029/2001GL013974, 2002.

 

(6) この課題の実施担当連絡者：

氏名：　山岡耕春

電話：　０５２−７８９−３０３４

FAX：　０５２−７８９−３０４７

E-mail： yamaoka@seis.nagoya-u.ac.jp

 

図の説明：

 

図905-1：地震計アレイ記録装置

図905-2：導入した太陽電池システム

図905-3：名古屋大学の瑞浪地殻変動観測豪におけるアレイ観測結果（センブランス値として表してある）