社団法人 物理探査学会
第141回(2019年度秋季)学術講演会


リバースタイム法による地殻構造の受動的地震波イメージング:西南日本プレート沈み込みモデルの例

講演要旨(和文)
自然地震を用いた深部地殻構造の可視化を目的に、リバースタイム法による受動的地震波イメージング手法を提案する。この手法では、震源の情報を必要とせず、受動観測波形を地震観測点から順伝播と逆伝播をさせた波動場の相関に基づき、地下構造を描像する。本研究では、西南日本のプレート沈み込み帯を模した400km×64kmの二次元モデルを用いて数値シミュレーションを行った。音響波と弾性波のそれぞれを仮定した合成波形について,理想的な高密度観測と実際の疎な観測点分布という異なる条件で、反射波イメージを比較した。その結果、音響波と弾性波の双方の合成記録について、P波の反射波イメージングの実現性を実証した。一方、S波の混在と受振点分布の粗さによるイメージ品質の低下を確認した。地震観測網による自然地震記録への適用にむけて、前処理や後処理の工夫、波動場のポテンシャル表現の適用など、今後の取り組みが必要である。

講演要旨(英文)
For imaging deep crustal structures using reflections in waveform records of local earthquakes, we propose a reverse-time passive seismic imaging technique. The proposed method, which is based on reverse time migration (RTM), correlates the forward and backward extrapolated wavefields from seismic stations using recorded waveforms without any source information. In this study, we conducted a numerical simulation study with a 400 km x 64 km two-dimensional model of the plate subduction zone in SW Japan. We compared RTM results from acoustic and elastic synthetics with an ideal dense observation or an actual sparse observation. We demonstrated the effective P-wave reflection imaging both in the acoustic and elastic cases. However, degrading of the image quality was also observed due to S-wave contamination and the sparseness of seismic stations. Our results suggest further challenges for application to actual earthquake records with seismograph network, such as data preconditioning, post-processing of RTM images, and implementation of imaging conditions with potential representation.