社団法人 物理探査学会
第122回(平成22年度春季)学術講演会


ガスマン・ビオー多孔性媒質理論の拡張,その7,自由表面レーリー波(半無限・均質等方・含水飽和多孔性媒質における)

講演要旨(和文)
ガスマン・ビオー多孔性媒質の半無限自由表面に2種類のレーリー波が存在する. 研究の動機は2つ. 1つは前報[南雲(2009)]のビオーζ―クラックの準静的運動方程式に続きその動的拡大の運動方程式を導くこと, もう1つは2004年スマトラ・アンダマン地震のような巨大な地震エネルギー放出の物理を発展させること. ビオーのζ―クラックに伴う境界波の解明を目的として, 先ず自由表面レーリー波の問題を調べた. 多孔性媒質における自由表面の境界条件, それを満たすべき波の波動方程式を調べ, その解を求めた. そこに第1種縦波 第2種縦波に対応して, 2種類の自由表面レーリー波があることが発見された. そのスピードを与える特性方程式を導いた. 第2種縦波(Slow wave:低周波域・低速度)によるレーリー波がモーメント・マグニチュード9を超える巨大地震エネルギー放出を齎すものと思われる.

講演要旨(英文)
To solve the dynamic crack propagation problem in the porous media, we must know the basic properties of the boundary waves, which satisfy the crack boundary conditions. The free surface Rayleigh waves are the most basic ones. We found that that two kinds of the Rayleigh waves exist in the porous media, the one is generated by the first kind of the dilatational wave, high speed and high frequency, and the rotational waves, and the other is generated by the second kind of the dilatational wave, slow speed and low frequency, and the rotational waves. The energy release by the second Rayleilgh wave may be a key factor for causing the huge earthquake energy radiation above the moment magnitude 9.