17:15 〜 19:15
[SSS11-P12] 強震記録のスペクトルインバージョン結果を用いた自己相関解析による岡山県の3次元地盤構造の推定
キーワード：自己相関解析、スペクトルインバージョン、強震記録、岡山県
将来発生が予想される地震動の予測精度向上のために, ３次元地盤構造モデルの高精度化が重要な要素の一つである. 近年, 強震波形記録の自己相関解析により, 地盤構造の情報を抽出する研究が盛んに行われている. 自己相関関数は, 地表を震源とする疑似の反射プロファイルと解釈でき, これは反射法地震探査におけるゼロオフセットの反射プロファイルと等価である. そこに見られる振幅の大きなシグナルは, 地盤と基盤の境界のような速度コントラストの大きな面からの反射波に対応する. ここで自己相関関数のシグナルをより強調するためには, 波形記録に含まれる震源特性や伝播経路特性の影響を取り除くスペクトルホワイトニング処理を適切に実施する必要がある.
本研究では, 両特性の影響を除去するため, 岡山県内外の強震記録にスペクトルインバージョン(金島・他, 2024, JpGU)によって分離された震源特性と伝播経路特性を用いる新たな自己相関解析を実施し, 岡山県全域にわたる地盤構造の推定を試みた. 使用した記録は, 岡山県内の121点の稠密な強震観測点及び周辺県の21点の強震観測点で得られた地震20イベントのS波部分の波形記録である.
図2は, 岡山県内の全観測点の, 自己相関関数から地表による多重反射を消去する処理を施した疑似の反射プロファイルである. 図1の金島・他(2024)によるサイト増幅特性のスペクトル形状に基づくカテゴリ順に並べた. 観測点番号(下横軸)1と2は蒜山, 3～39は県南部を中心とした地域, 40以降は県北部を中心とした地域の観測点である. 最初と2番目の大振幅の青のシグナルは, それぞれ浅部地盤内の沖積層と洪積層及び洪積層と第三系の層(工学的基盤相当)からの反射波に対応すると考えられる. これらのシグナルの出現は図の左側ほど遅れており, 浅部地盤が厚いことに対応する. 岡山県南部は沖積低地である岡山平野と小丘陵からなり, 地盤が比較的厚い一方, 中部や北部は吉備高原や中国山地からなり, 多くの地域で地盤が薄い. これらの地質学的情報は, 波形とよい対応を示す.
図2からS波の往復走時を読み取り, 直近のボーリングデータから推定されるS波速度の情報を用いることで, 各観測点直下の沖積層 (VS : 約150 m/s)下面深度と洪積層(VS : 約200～400 m/s)下面(工学的基盤相当層の上面)深度を推定した. 後者は, 例えば児島湖周辺で約60 m, 蒜山高原で約110 mと推定された.
得られた観測点直下の深度からクリギング法による補間を使って面的な深度分布モデルを作成した. 求まった洪積層下面深度分布は, 岡山県のほぼ全域でJ-SHIS(防災科学技術研究所)の深部地盤構造モデル最上層の下面深度より深くなった. 今後深部地盤モデルの改良が必要である.
謝辞: 防災科学技術研究所のK-NETとKiK-net, 気象庁, 岡山県震度情報ネットワークシステム及び岡山理科大学の強震観測点で得られた強震動波形記録と, J-SHIS深部地盤構造モデルを使用しました. 本研究の一部は, 東京大学地震研究所・京都大学防災研究所, 拠点間連携共同研究プログラムの援助を受けました.
本研究では, 両特性の影響を除去するため, 岡山県内外の強震記録にスペクトルインバージョン(金島・他, 2024, JpGU)によって分離された震源特性と伝播経路特性を用いる新たな自己相関解析を実施し, 岡山県全域にわたる地盤構造の推定を試みた. 使用した記録は, 岡山県内の121点の稠密な強震観測点及び周辺県の21点の強震観測点で得られた地震20イベントのS波部分の波形記録である.
図2は, 岡山県内の全観測点の, 自己相関関数から地表による多重反射を消去する処理を施した疑似の反射プロファイルである. 図1の金島・他(2024)によるサイト増幅特性のスペクトル形状に基づくカテゴリ順に並べた. 観測点番号(下横軸)1と2は蒜山, 3～39は県南部を中心とした地域, 40以降は県北部を中心とした地域の観測点である. 最初と2番目の大振幅の青のシグナルは, それぞれ浅部地盤内の沖積層と洪積層及び洪積層と第三系の層(工学的基盤相当)からの反射波に対応すると考えられる. これらのシグナルの出現は図の左側ほど遅れており, 浅部地盤が厚いことに対応する. 岡山県南部は沖積低地である岡山平野と小丘陵からなり, 地盤が比較的厚い一方, 中部や北部は吉備高原や中国山地からなり, 多くの地域で地盤が薄い. これらの地質学的情報は, 波形とよい対応を示す.
図2からS波の往復走時を読み取り, 直近のボーリングデータから推定されるS波速度の情報を用いることで, 各観測点直下の沖積層 (VS : 約150 m/s)下面深度と洪積層(VS : 約200～400 m/s)下面(工学的基盤相当層の上面)深度を推定した. 後者は, 例えば児島湖周辺で約60 m, 蒜山高原で約110 mと推定された.
得られた観測点直下の深度からクリギング法による補間を使って面的な深度分布モデルを作成した. 求まった洪積層下面深度分布は, 岡山県のほぼ全域でJ-SHIS(防災科学技術研究所)の深部地盤構造モデル最上層の下面深度より深くなった. 今後深部地盤モデルの改良が必要である.
謝辞: 防災科学技術研究所のK-NETとKiK-net, 気象庁, 岡山県震度情報ネットワークシステム及び岡山理科大学の強震観測点で得られた強震動波形記録と, J-SHIS深部地盤構造モデルを使用しました. 本研究の一部は, 東京大学地震研究所・京都大学防災研究所, 拠点間連携共同研究プログラムの援助を受けました.