以波線追跡研究西北線型地震帶之速度構造

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Title:	以波線追跡研究西北線型地震帶之速度構造
Authors:	沈嘉蕙;Chia-Hui Shen
Contributors:	地球物理研究所
Keywords:	波線追跡;西北線型地震帶;地震;速度構造;走時逆推
Date:	2000-07-12
Issue Date:	2009-09-22 09:53:15 (UTC+8)
Publisher:	國立中央大學圖書館
Abstract:	本所自1997年9月開始在台灣西北地震帶中佈置一線型地震觀測陣列，此陣列包括十個成線型排列的測站，東北走向朝向宜蘭外海之地震群。由1997年9月至1999年7月兩年內，此地震觀測陣列已累積許多良好品質的地震資料，這些地震記錄提供我們相當好的機會，用以研究台灣西北線型地震帶的地下構造。本研究希望利用位在觀測陣列上的地震，以及位在陣列延伸線上宜蘭外海的密集天然地震，利用震波通過陣列之訊號變化，採用波線追跡法，進行正推模擬，先建立初始模型，經由模型參數化、最後利用走時逆推法，以阻尼最小平方法加以反演，求取與觀測之走時資料最佳彌合，期望得到速度構造模型，來探討台灣西北地震帶之地下構造。所得到的結論如下： 1.本研究得到的P波速度構造，大致上可分為四層： (1) 第一層近地表沈積層。厚度約3∼5公里，在雪山山脈下最深，約5.2公里，往西部麓山帶略減為4.5公里，但往東在宜蘭平原底下為2公里。速度值由西往東變化為3.8─4.9─3.6 km/sec（頂部）及4.2─5.3─4.7. km/sec（底部）。雪山山脈之速度值比東西兩側之麓山帶或平原高出20─30％。 (2) 第二層上部地殼之上半部。深度在9∼12公里之間，變化不大，在雪山山脈底下最深達12.5公里。速度值由西至東為4.5─5.6─5.2 km/sec（頂部）及5.3─6.2─5.4. km/sec（底部）。雪山山脈之速度值高出兩側約15─25％。 (3) 第三層在上部地殼之下半部，此層底部即康拉不連續面，深度約在20公里左右，在島內深度並沒有太大的變化，但是到了宜蘭外海則迅速減為15公里。速度值由西往東為5.7─6.1─5.6 km/sec（頂部）及5.8─6.3─6.0 km/sec（底部）。康拉界面上之速度變化已經趨於緩和，約在5.8∼6.4 km/sec之間。 (4) 第四層下部地殼。此層底部即莫荷不連續面，深度約在35∼43公里之間，以在宜蘭平原下方最深達43公里，但到宜蘭外海迅速減為20公里。不過，莫荷面深度因為控制點不夠，只能作為參考。速度值為6.3─6.4─6.2 km/sec（頂部）及6.4─6.6─6.3 km/sec（底部）。至於莫荷面以下之速度（即上部地函頂部）為7.8∼8.1 km/sec（島內），7.4∼7.6 km/sec（外海），由於有深層地震提供波線，此速度值尚屬可信。 2.西部麓山帶與雪山山脈在淺層的速度上有明顯的不同，認為兩者的岩性及密度上的差異以及成因不同反應到速度上的變化。 3.在西部麓山帶距離90公里處的局部相對速度高區，可能是受到出磺坑背斜以及大甲溪─大安溪大橫構造的影響。此一橫向速度構造變化，值得注意。 4.宜蘭平原的速度較低則認為是受到沖繩海槽擴張的影響。 5.由速度構造來看，雪山山脈屬於較穩定的地區，而西部麓山帶與宜蘭平原相對比較不穩定，地震發生頻率亦高。本研究並不排除西部麓山帶及雪山山脈各有不同的構造及演化。
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