社団法人 物理探査学会
第130回(平成26年度春季)学術講演会


広角反射法データの波形インバージョンとその断層構造調査への適用

講演要旨(和文)
波形インバージョン}は、波形情報をデータとして非線形逆問題を解くことによって地下の物性値分布を求める手法であり、走時トモグラフィより高解像度な物性値分布を求めることができる。本研究では、地表に震源と受振点を展開した反射法型データへの波形インバージョンについて検討した。反射法型配置におけるWIの問題点には、感度が地表浅部に集中し、特に震源と受振点が特異点的に振る舞うこと、深部の修正量が波動の幾何減衰のため小さくなること、表面波の影響を受けること、などがある。そこで、これらの影響を低減するための対策を行い、速度構造を与えて数値計算した波形を用いてその効果について検討し、構造を再現できることを確かめた。さらに、富士川河口断層帯−糸魚川静岡構造線横断地下構造探査(2012FIST)(伊藤ほか, 2013)で得られたフィールドデータに対応する領域へのFWIの適用を試みた。

講演要旨(英文)
Seismic waveform inversion is a novel technique of imaging subsurface structures. It reconstructs a model of physical parameters that explains waveforms of observed seismic data by using a nonlinear least-squares inversion. In this study, we investigate an application of the method to reflection seismic data. The problems are (1) singular nature of sensitivity near sources and receivers at the surface, (2) attenuation of sensitivity in deeper part of the section, and (3) contamination of surface wave. We used phase misfit as the object function, and introduced a weight of the gradient increasing with depth, and a near-offset trace mute to reduce the effects of the problems listed above. Using synthetic waveform data numerically generated from a given structure model, we successfully retrieved a clear structure image after iterative reconstructions. We applied the method to wide-angle reflection survey data acquired in the Fujikawa-kako fault zone - ISTL seismic reflection survey in 2012 (2012FIST) to reveal the detailed structure of the Omiya fault. Although the reconstructed velocity structure is consistent with the recent interpretation that the Omiya fault is a reverse fault, it was far from convergence mainly due to the insufficient number of seismic sources used in the survey.