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摘要：研究小组利用铺设于岩手县三陆近海的未用于数据通信的光纤，进行了利用DAS（分布式声学传感器）捕捉气枪产生的地震波的实验，并成功观测到了在地下传播的折射波。

关键词：光纤电缆、DAS（分布式声学传感器）、地震波分析、海底勘探

日本东北大学、东京大学和京都大学建立了一种利用铺设在海床上的光纤电缆对地下结构进行成像的新方法。

图（A）显示了本研究中进行的受控地震勘探的地点。图（B）显示了在距海岸26.0公里处，由DAS观测点记录的地震波形，按气枪与DAS观测点之间的距离排列。

为了研究海底地下结构，了解地震波在地下的传播方式（地震波速度）至关重要。这将有助于理解地震机制、勘探石油、天然气和甲烷水合物等资源，甚至评估将二氧化碳封存于地下的CCS（碳捕集与封存）的安全性。

过去，人们一直使用一种利用折射法地震勘探，即用气枪人工产生地震波来研究波的传播方式，但由于传感器数量有限，这种方法在高精度分析上存在局限性。因此，近年来，一种名为分布式声学传感器（DAS）的技术备受关注。该技术利用铺设在海底的光纤电缆，每隔几米设置一个传感点，从而实现极高密度的观测。

研究小组利用铺设于岩手县三陆近海的未用于数据通信的光纤，进行了利用DAS捕捉气枪产生的地震波的实验，并成功观测到了在地下传播的折射波。

研究小组将τ-sum反演法应用于所获得的数据，以高分辨率估算了地下P波速度结构，结果发现，存在三种不同的地层，每一层的地震波速度和层厚均不同。例如，顶层的速度在1.65～1.9km/s之间，其厚度从250m到1.2km不等。

随后，研究小组将结果与反射法地震勘探获得的横截面图像进行了比较。结果发现，从DAS数据中获得的地震波速度结构变化的位置与反射法观测到的结构边界位置高度吻合。换句话说，利用DAS创建的地下结构模型具有极高的分辨率，能够准确捕捉地层的空间变化。

研究小组表示，该方法有望应用于海底结构监测、资源勘探以及地球科学研究。

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利用光纤对地下结构进行成像