[S-SS07] 地震波伝播：理論と応用

[SSS07-P13] 海底地震観測網S-net観測点のサイト増幅特性の推定

*蓬田 清¹、井上 翔² (1.北海道大学・大学院理学研究院・地球惑星ダイナミクス分野、2.北海道大学・大学院理学院・自然史科学専攻)

キーワード：サイト増幅特性、S-net海底観測点、コーダ規格化法

東北沖のS-net海底観測点について、1から16Hzにわたるサイト増幅特性を、ローカル地震を用いて調べた。陸上でのサイト効果の研究は数多くなされているが、海底観測点では系統的な研究はまだほとんどない。ここでは、東北沖のS-netの約100点について、水平成分（回転の影響が少ないケーブル軸方向成分のみ）を用いたコーダ規格化法を用いて、各観測点のサイト増幅特性を求め、その空間および周波数帯域による変動を得た。
　陸上で用いられている直達S波の走時の２倍以降のコーダ波の時間窓より求めた各観測点のサイト特性の周波数依存性は、陸上観測点でしばしば見られる大きな山や谷はない。また、高周波数帯域では多少のばらつきはあるが、平均値から極端に外れた観測点はなかった。さらに、直達S波付近の時間窓から求めたサイト特性をコーダ規格化法での結果と比較すると、多くの地震から推定された各観測点のサイト特性の平均値は、陸上での結果と同様にほぼ一致した。一方、陸上ではコーダ波での推定はばらつきが、直達S波の結果よりもはるかに小さい。これは、直達S波が震源と観測点を結ぶ波線近傍の散乱・減衰、及びその波線が地表の観測点に入射する特定の方向の表層付近の不均質性で決まるのに対し、コーダ波は領域全体からの散乱波で構成され、入射方向もバラバラなincoherentな波であるから平均的性質を反映していると考えられている。しかし、S-net観測点のサイト特性の地震毎のばらつきは、コーダ規格化法の方が若干小さい程度、すなわち直達S波部分でも局所的な不均質性や特定の方向の表層構造を反映していない。
　以上の結果から、陸上のコーダ波のようにincoherentな散乱波が、S-net観測点の記録では直達S波の直後からでも多く含まれていると考えらえる。S-net観測点は東北沖から日本海溝にかけての厚い堆積層の上に設置されている。これらの堆積層はその下の地盤と比べて特にS波では低速度であり、強い散乱波が励起され、かつ継続時間が長く保たれることが、これまでの研究でも強く示唆されている。この海底面下の散乱の強い層によって、直達S波の直後からでも平均化されたサイト特性を与えるような散乱波で十分構成されていると考えられる。サイト特性は観測点直下の局所的に強い不均質性の指標であるが、海底面では堆積層は少なくともS-net観測点については、局所的な強い不均質はなく、そのため、観測点間でのサイト特性の違いは、陸上での場合に比べて、それほど大きくないという結果も、上の考察と調和的である。逆説的に、高周波地震波については、海底観測点は陸上に比べてあまり大きなサイト特性の違いが見かけ上、現れなくなってしまう。