地球物理学的イメージング

地球の岩石圏と上部マントルの地球物理学的イメージング技術には、遠地地震トモグラフィー、表面波トモグラフィー、重力モデリング、電磁気法などがあります。^{[ 5 ]} 地球物理学的イメージング技術を組み合わせることで、岩石圏のより正確なイメージを作成できます。岩石圏のイメージングに使用される技術は、地球の熱構造をマッピングするために使用できます。熱構造は、地震活動、マグマの貫入、鉱化作用などの地表付近のプロセスを明らかにします。熱構造をイメージングする能力は、重力などの地球物理学的観測量や、プレート速度や歪みの分配などのテクトニックプレートに関する情報も明らかにすることができます。

地球物理学的イメージング技術は、山岳永久凍土をよりよく理解し、災害軽減対策を実施するために、高山岩石氷河に適用されてきました。 ^{[ 6 ]} 使用されている地球物理学的イメージングの種類には、拡散電磁気、地電、地震トモグラフィー、地中レーダーなどがあります。実際、地中レーダーの最初の使用は、1929年に氷河の深さを決定することでした。^{[ 3 ]} 2次元地球物理学的イメージング技術により、最近では山岳永久凍土の2Dイメージングが可能になりました。^{[ 6 ]}

地震探査法は、自然および人工の震源によって生成された弾性エネルギーを利用して、地下の画像を作成します。^{[ 2 ]}地震波はジオフォン で記録されます。地震探査法は、対象となる波の物理的特性に基づいて、反射法、屈折法、表面波法の 3 つの異なる方法に分類されます。反射法は、鋭い境界からの反射エネルギーを調べて、密度と速度のコントラストを決定します。反射法は主に上部地下に適用されますが、強い水平方向および垂直方向の地震速度の変化により、反射法は地下の上部 50 メートルでは実施が困難になります。屈折法は、速度勾配によって屈折する圧縮波 ( p 波)またはせん断波 (s波) を調べます。s 波の速度は流体飽和度と亀裂の形状に異なる反応を示すため、p 波と s 波の速度の差を追跡することは有用です。反射法と屈折法の地震探査法は、ハンマー、爆薬、重りの落下、振動装置などによって発生する波を利用して地下を画像化します。3つ目の地震探査法である表面波法は、地表に沿って転がるように見える表面波（地表波）に着目します。複数の異なる地震探査法を組み合わせることで、より正確で鮮明な地震探査画像を得ることができます。^{[ 7 ]}