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物理探査

屈折法地震探査の概要

屈折法地震探査は、地中を伝わる波(弾性波)の中で、地層の境界面(速度と密度が変化する面)で屈折し、地層の境界を伝わり、地表に帰ってくる波を利用して地質構造を解明する方法です。

地層の境界面で、下層の弾性波速度が速い時、ある距離以上離れた受振点では、その境界からの屈折波が最も早く到達します。 この最初に受振された波(初動)を距離と到達時間のグラフ(走時曲線)で描くと、地層の各層からの屈折波は、直線となり、その傾きから地層を伝わる弾性波の速度、切片から地層の厚さが判ります。 それらの情報を用いて、浅い層から深い層へ順に地層の構造を解明していく方法が屈折波地震探査です。

図の引用 図解物理探査より

図の引用 図解物理探査より

屈折法地震探査は、最も早く到達した波を捉えれば良いことから、比較的小規模のシステムでも観測が可能です。 このため、小さな震源を用いて、土木基盤の推定等の浅層地質構造の解析を行なう場合や、逆に大発破を震源として、深部地殻構造の推定を行なう場合に広く利用されています。 反面、地層の性質や細かい変化の情報は得られず、その点では、反射法地震探査の方が優れています。

屈折法地震探査で使用する機器は、反射法地震探査と同様、震源と受振器、探鉱機(記録機)が必要となります。このほかに海底地震計(地震計を海底設置ユニットに組み込んだもの)が利用されます。

屈折法地震探査では、一定間隔に配置した観測点ごとに速度・深度構造を決定し、それを接続していく方法が基本ですが、 近年は、発振点・受振点をそれぞれ蜜に配置し、解析にレイトレーシングを用いて、地層構造の変化を連続的に解明する手法が主になっています。 また、インバージョンを用いた表層トモグラフィによる屈折波構造解析も実用の段階にあります。

図の引用 図解物理探査より

図の引用 図解物理探査より

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