紀伊半島南東沖南海トラフでの高分解能3次元反射法地震探査と重合前深度マイグレーション処理 A high-resolution 3D seismic reflection survey and prestack depth imaging in the Nankai Trough off southeast Kii Peninsula

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著者

    • 鶴 哲郎 Tsuru Tetsuro
    • 海洋研究開発機構 地球内部変動研究センター|(現在) コスモエネルギー開発株式会社 Institute for Research on Earth Evolution, Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology|(Currently) Cosmo Energy Exploration & Development Ltd.
    • 野 徹雄 No Tetsuo
    • 海洋研究開発機構 地球内部変動研究センター Institute for Research on Earth Evolution, Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology
    • 瀧渾 薫 Takizawa Kaoru
    • 海洋研究開発機構 地球内部変動研究センター Institute for Research on Earth Evolution, Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology
    • 金田 義行 Kaneda Yoshiyuki
    • 海洋研究開発機構 地球内部変動研究センター Institute for Research on Earth Evolution, Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology

抄録

 IODP南海トラフ地震発生帯掘削計画として紀伊半島沖東南海地震(マグニチュード8.1)の震源域掘削が2007年秋頃から始まる。それに先立ち,我々は2006年3月,紀伊半島南東沖南海トラフ付近における地殻構造の高精度イメージングのため,深海調査研究船「かいれい」のマルチチャンネル反射法地震探査システムを用いた高分解能3次元反射法地震探査を行った(KR06-02航海)。「かいれい」3次元探査域は3ヶ所の掘削サイトをカバーしており,本調査には長さ約5kmのストリーマーケーブル(204チャンネル)と,約100 m 離れた2式の震源アレイを用いた。高分解能調査のため用いた各々の震源アレイはGガン2基とGIガン1基の組合せである。特に,ストリーマーケーブル1本のみを曳航する本調査では,左右震源アレイを交互に発震するFlip-flop方式を導入することで,1 sail line につき2 CMP line のデータ取得が可能となり,データ取得作業の効率が倍増した。最終的な3次元データ取得範囲は3.5×52 km となった。データ記録長は10秒,サンプリング間隔は1 msec である。また,震源アレイとストリーマーケーブルの曳航深度は,それぞれ5mと8mに制御した。発震点および受振点の測位のため, SPECTRAとREFLEXを使用した。調査期間中に船上QCなどの結果,良好なデータ取得が確認できた。調査終了後,陸上での3次元ビンニングなどの前処理を終えたCMPデータを用い,3次元重合前深度マイグレーション処理を行った。最終的に,3次元区間速度モデルと高分解能の地殻構造イメージが得られた。速度不確定性を推定するために行った3D PSDM速度テストの結果より,最終速度モデルは,約6kmの深度において最大±5%の速度不確定性を持つことがわかった。得られた3次元地殻構造の解釈の結果,南海トラフ底で沈み込んでいる,3つの音響ユニットから成る四国海盆堆積層の層厚変化が明らかとなった。特に,最上位のユニットCは,トラフ底から陸側への有意義な層厚増加や背斜構造によって特徴付けられ,また,ユニットCの中央には強振幅の反射面Rの存在が認められる。この反射面Rは斜めスリップ断層面として解釈され,このスラスト断層運動によって,ユニットCが重なり,陸側へ厚くなっていることが考えられる。<br>

 In late 2007, the IODP NanTroSEIZE project will commence drilling into the seismogenic portion of the megathrust along which the 1944 Tonankai earthquake (M = 8.1) has occurred off the Kii Peninsula, southwest Japan. In order to figure out high-resolution structure and physical property of the subducting Philippine Sea Plate (PSP) consisting of oceanic crust and incoming sedimentary strata, we have performed a high-resolution, three-dimensional (3D) multi-channel seismic (MCS) reflection survey (KR06-02 cruise) in the Nankai Trough off Kii Peninsula using R/V Kairei of the Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology in March, 2006. This Kairei 3D survey area covers three drilling sites of the NanTroSEIZE. For the high-resolution 3D MCS survey, we used a ∼5-km, 204-channel streamer and ∼100 m separated dual source, each of which is composed of two G-guns plus a Gl-gun. Flip-flop shooting with 30 m interval yields ∼50 m separated two CMP lines, resulting in 3.5 x 52 km 3D seismic volume. Recording length with 1 msec sampling interval is 10 sec. Depths of source and streamer cable are 5 m and 8 m, respectively. We used REFLEX system for onboard real-time 3D QC binning as well as SPECTRA navigation system. For the 3D data, we applied bandpass filter, amplitude recovery, deconvolution, multiple suppression, 3D geometry, flexible binning, and NMO velocity analysis. Then, we have constructed and updated interval velocity volume model for 3D prestack depth migration (PSDM) following 3D prestack time migration using those CMP bin gathers. A velocity uncertainty test demonstrates that the final 3D PSDM velocity has a ∼5% maximum velocity uncertainty at ∼6 km depth. Final 3D PSDM result shows high-resolution seismic images of three Miocene to Pliocene Shikoku Basin sedimentary units (Units A, B, and C) including three remarkable turbidites. The oceanic crust of the subducting Philippine Sea Plate underthrusts the overlying the accretionary prism, and is traceable over the entire inlines. In particular, Unit C beneath the trough turbidite fill shows unusual increase of thickness and anticline structure, which have never been reported in the Nankai Trough. We observe a noticeable, strong reflector (Reflector-R) immediately beneath the anticline structure, which is located at almost midst level of the Unit C. We interpret that both the anticline structure and thickness increase might be resulted from duplication of stratigraphic section following oblique slip up the sidewall ramp.<br>

収録刊行物

  • 物理探査

    物理探査 61(3), 231-241, 2008

    社団法人 物理探査学会

各種コード

  • NII論文ID(NAID)
    130004487434
  • 本文言語コード
    JPN
  • ISSN
    0912-7984
  • データ提供元
    J-STAGE 
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