3−1−2 屈折法地震探査

バイブロサイス4台を震源とする夜間の屈折法発震により、堆積層上部および基盤の屈折波が確認された。基盤の屈折波の最大到達距離は、印西市原山(S5)および松戸市矢切(S7)の記録で約20kmであった。ただし、ノイズレベルの高い市街地部分については、屈折波初動が不明瞭な場合があった。

3点の発震点による屈折法地震探査を実施し、屈折波初動走時の解析から、

・タイムターム法による2層の速度構造モデル

・はぎとり法による3層の速度構造モデル

・レイトレーシングによる3層の速度構造モデル

が得られた。

レイトレーシングによる方法では、初動走時データだけでは速度構造モデルは一意的に求められないことから、この手法は何らかの拘束条件が必要である。今回の測線は、中央部で昨年度の測線と交差しているので、その位置の速度・構造を合わせたものを1つのモデル、はぎとり法で得られた速度・構造を出発点としたものを1つのモデルとし、両モデルを検討した。

反射法の深度断面図上に、重合区間速度およびレイトレーシングによる屈折波速度を加えた対比図面を図3−4に示す。

この結果、次のことが明らかとなった。

・屈折法の解析から求まった基盤岩のP波速度は5.6〜5.7km/sであり、昨年度実施した屈折法調査や過去に調査地域周辺で実施された屈折法地震探査の結果と矛盾しない。したがって、基盤岩のP波速度に顕著な水平方向の異方性はない。

・求まった基盤岩の屈折波速度は、調査測線中央にやや北に位置する防災科学技術研究所の下総観測井で過去に実施されたVSP調査や同観測井での音波検層の結果(5.0〜5.2km/s)と比べると速い値を示している。(昨年度同様)

・昨年度観測された基盤上面付近の屈折波と推定される速度約2.8km/sの波と同様な波が、今年度も観測された。この波が屈折波であるとしてはぎとり法を行なうと、速度約5.7km/sの基盤岩上面と同深度かやや下位に境界面が位置するという結果になり、単純な基盤直上の屈折波とは考えにくい。

・三浦層群上面に相当する屈折波は、昨年度同様、今年度の記録中に見いだせなかった。存在するとしても、記録中ではノイズレベル以下のエネルギーしかない。

・昨年度、レイトレーシングの結果を地表から深度200〜400mまでの下総層群相当層、およびその下位から深度1000〜2000mにかけての三浦層群を含む上総層群とに識別したが、今年度はぎとり法の結果も考慮し詳細に検討した結果、この速度モデルの境界を深度500m程度に設けたほうが観測結果に合っていることが分かった。昨年度の屈折法の結果についてもレイトレーシングをやり直し、より適切なモデルに改訂した。両年度のモデルは、その交点において同一のものになっている。

・レイトレーシングモデルの上記境界深度は、下総観測井付近で昨年度モデルで約350m、今年度改訂モデルで約500mである。下総観測井の音波検層記録は、深度450m以深しか取得されておらず、しかも500mぐらいまではケーシングの影響を受けているため、モデルと比較することはできない。VSPはほぼ地表から取得されているが、深度100m以深では速度の増加はなだらかであり、どちらの境界がより適切であるかを判別することはできない。

・レイトレーシングで求まった下総層群のP波速度は、場所によらず1.6〜1.7km/s程度である。測線東端(S5付近)の上総層群の速度は2.0km/sから2.1km/s、測線西端(S7付近)の上総層群および三浦層群の速度は2.0km/sから2.5km/sと深度とともに増加しているが、横方向への顕著な変化は見られない。

・地表から堆積層の中程(深度約800m)までは、反射法の重合速度と屈折法モデルの速度差は、ほぼ0.1km/sの範囲内にある。このうち、深度約500mの屈折面直下では、重合速度が0.1〜0.2km/sほど遅くなる傾向がある。また、基盤の直上では、重合区間速度に比べて屈折法モデルの速度が0.2〜0.3km/s遅くなっている。屈折法モデル速度と下総観測井のVSP区間速度は、基盤岩を除いて良く一致しているが、VSP区間速度がなだらかに変化している深度約500mのモデル境界面の上下で、±0.2km/sほどずれている。

・屈折記録中で、オフセット距離約3kmまでの範囲で、堆積層中のS波の屈折波が認められた。速度は0.4km/sから0.9km/s程度まで徐々に変化しており、これは深度に換算しておよそ1000mまでに相当する。また、不確実ではあるが、基盤岩のS波屈折波と考えられる速度約3km/sの波も認められた。