[S-TT42] 光ファイバーセンシング技術の地球科学への応用

[STT42-P03] 京都国道９号における光ファイバセンシングで観測された反射S波から推定される下部地殻構造

*宮澤 理稔¹ (1.京都大学防災研究所)

キーワード：DAS、地震波動場、地殻構造

分布型音響センシング(Distributed acoustic sensing; DAS)の技術により、一般国道9号に敷設された光ファイバケーブルを測定中の2021年に、ケーブル直下および近傍で発生したM2.8とM3.2の地殻内地震を観測した。DASの測定は京都駅付近から北西方向に延びる、主として一般国道9号沿いに埋設された光ファイバケーブルに対して実施され、総延長は約50kmになる。この領域は、地殻内の背景地震活動が高い領域と知られており、また下部地殻にS波を反射する面が存在すると考えられている。M2.8とM3.2の地震の後続波として、下部地殻で反射してきたと考えられる明瞭な反射波が確認された。DASでは約5m毎にゲージ長40mの歪み変化を500Hzで観測しており、約1万か所での歪みレートの場が得られている。この様な高密度な観測の恩恵により、たった一つの地震発生であっても反射構造の存在を確かめることができる記録であった。
本研究では、この観測を説明するために、下部地殻に構造を考慮した波動場の再現を試みた。既往研究から推定されている反射面の構造を基に、全国１次元地下構造モデルの下部地殻に速度境界を持つ構造を追加した構造モデルを用いて、OpenSWPC (Maeda et al., 2017)により波動場を数値的に再現した。地震のメカニズムとして、この領域に典型的な南北走向の逆断層型、及び北西-南東走向の左横ずれ型のメカニズムを仮定した。得られた波動場からは、下部地殻に追加した速度境界による反射波の到来が、DASで観測された反射波到達の時刻辺りに見られたが、震幅値は小さい結果となった。