以波線追跡研究西北線型地震帶之速度構造

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沈嘉蕙(Chia-Hui Shen) 查詢紙本館藏

畢業系所

地球物理研究所

論文名稱

以波線追跡研究西北線型地震帶之速度構造

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摘要(中)

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。

關鍵字(中)

★ 波線追跡
★ 西北線型地震帶
★ 地震
★ 速度構造
★ 走時逆推

關鍵字(英)

論文目次

論文摘要……………………………………………………………………i
目錄……………………………………………………………………ii
圖目……………………………………………………………………iv
表目……………………………………………………………………vi
第一章緒論………………………………………………………………1
1.1研究動機……………………………………………………………1
1.2相關研究回顧………………………………………………………4
1.2.1速度構造之研究……………………………………………4
1.2.2台灣西北部之相關研究……………………………………8
1.3本文內容…………………………………………………………11
第二章研究區域地質背景與資料………………………………………16
2.1研究區域構造背景………………………………………………16
2.1.1地形起伏…………………………………………………16
2.1.2重力調查…………………………………………………16
2.1.3地質架構…………………………………………………16
2.2資料收集…………………………………………………………24
2.2.1資料來源…………………………………………………24
2.2.2資料處理…………………………………………………30
2.2.3走時選取…………………………………………………30
第三章原理與方法………………………………………………………35
3.1原理分析…………………………………………………………35
3.1.1模型參數化………………………………………………35
3.1.2波線追跡法………………………………………………37
3.1.3走時逆推…………………………………………………40
3.2研究方法…………………………………………………………42
3.2.1研究流程…………………………………………………43
第四章走時模擬與結果分析……………………………………………45
4.1建立初始速度構造模型…………………………………………45
4.2正推模擬…………………………………………………………48
4.3各個地震模擬分析………………………………………………51
4.4逆推修正…………………………………………………………85
第五章討論與結論………………………………………………………89
5.1研究結果之討論…………………………………………………89
5.1.1模型的可信度與解析度…………………………………89
5.1.2速度構造模型的解釋……………………………………89
5.2研究方法的討論…………………………………………………96
5.3結論………………………………………………………………97
參考文獻…………………………………………………………………100

參考文獻

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指導教授

王乾盈(Chien-Ying Wang)

審核日期

2000-7-12

推文