博碩士論文 91622001 詳細資訊




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姓名 徐煥銘(Huan-Ming Hsu)  查詢紙本館藏   畢業系所 地球物理研究所
論文名稱 台灣東部利稻池上地區深部電性構造
(The deep electrical structures of Litao-Chihshang area, eastern Taiwan)
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摘要(中) 本研究論文係利用大地電磁法(Magnetotellurics,MT)探測台灣東部縱谷南段,探討該地區深部地層之電性構造。池上斷層位於縱谷斷層南段,是花東縱谷中地表變形最明顯的斷層之一,而池上斷層每年以二公分至三公分潛移,短短約十公里寬度卻吸收近三分之一板塊聚合速率,會聚了相當部分的地殼變形量。
測區位於台東縣,西起利稻沿著新武呂溪橫跨卑南溪河床,東至池上錦園海岸山脈止共二十三個測站點,長約三十公里的東西向剖線。初始觀測資料做一系列的資料處理,包含統計分析、訊號濾波等,並利用各種參數判斷資料品質與維度關係。最後應用二維逆推技術,得到最佳擬合的地下電性構造剖面,並加以分析與解釋。
二維MT剖面顯示、剖面之電阻率異常分佈頗不均勻,大致可區分為50歐姆‧米以下的低電阻異常與500歐姆‧米以上的高電阻異常:
1. 剖面西側之中央山脈地區,利稻、霧鹿、及新武等地,淺部2公里處呈現低電阻異常,可與地表之斷層或溫泉露頭相比對;而深部2公里至10公里則呈現高電阻異常,反應中央山脈地區深部的岩層。
2. 花東縱谷地區之淺部(約0.5 Km)呈現低電阻,屬於沖積層及河階台地;深部(約4 Km 以下)又呈現低電阻,可能係海洋板塊地殼之反應。
3. 剖面東側之海岸山脈地區則屬低電阻區,可與地表之利吉混同層比對,該層由地表延伸至地下深部10公里。
摘要(英) Abstract
In this study, Magnetotellurics (MT) was used to survey the southern Longitudinal Valley of east of Taiwan, where the famous Chi-Shang fault lies. This valley, about 10 km in width, with 2-3 cm/y of creep, absorbed nearly 1/3 convergent strain of the two plate between Philippine Sea Plates and the Eurasia plate.
The survey area is in the Taitung county. There are 23 MT soundings form a W-E profile of about 30 km in length. Initially, the observed MT data was made a series of data processing , including FFT, statistical analysis , and signal filter, etc., so as to decide and select the good quality data for inversion. Then 2D-NLCG inversion was applied to obtain the best fitting of the underground electrical structure profile for further analysis and explanation
The 2D electric image of the profile shows that the distributions of the resistivity anomalies are uneven. However, we can distinguish the low resistivity anomaly and the high resistivity anomaly by using the resistivities of lower than 50 ohm-m and higher than 500 ohm-m, respectively, in this area:
1. In the Central Mountain Range, the west of the profile, e.g., locations of Li-Dao, Wu-Lu and Shin-Wu, low resistivity anomalies display at the shallow part of depth of about 2 km, where are well correlated with the surface faults and hot springs; whereas to the high resistivity anomaly display at depth from 2 to 10 km, reflecting the hard rocks of the Central Range.
2. In the Longitudinal Valley, the central of the profile, at the shallow part (about 0.5 km) shows low resistivity anomaly, indicating alluvial or talus; moreover, as depth increase to more than 4 km, a large low resistivity anomaly displays, possibly reflecting the intrusion of the eastern oceanic crust.
3. In the Coast Range, the east of the profile, the low resistivity anomaly correlated well with the surface melange, which extend from the surface to the depth of 10 km by our MT results.
關鍵字(中) ★ 花東縱谷
★ 池上斷層
★ 大地電磁法
關鍵字(英) ★ Magnetotellurics
論文目次 目 錄
中文摘要 i
英文摘要 ii
謝誌 iii
目錄 iv
圖目 vii
表目 ix
第一章 緒論 1
1.1 台灣地質構造概述 1
1.2 研究區域地層概述 2
1.2.1中央山脈西翼地質區 2
1.2.2中央山脈東翼地質區 3
1.2.3東部海岸山脈地質區 4
1.2.4花東縱谷區 7
1.3測區內相關研究 8
1.3.1構造及現象 8
1.3.2 GPS位移資料 9
1.3.3暫態電磁法分析 10
1.3.4地殼變動觀測資料 10
1.4 研究動機與目的 11
1.5 研究方法 12
1.6本文介紹 13
第二章 大地電磁測深法理論 17
2.1 引言 17
2.2 大地電磁法理論基礎 17
2.2.1 馬克斯威爾方程式 19
2.2.2 波動方程式 21
2.2.3電磁場傳播與衰減 21
2.2.4 集膚效應 23
2.3 阻抗與電阻率的關係 24
2.3.1 視電阻率 24
2.3.2 阻抗張量 26
2.3.3二維電性構造極化模式 27
第三章 大地電磁測深儀與測點施測 29
3.1 引言 29
3.2 儀器介紹 29
3.3 施測地點選擇與注意事項 30
3.4 儀器擺設方式 31
3.5 實驗步驟與注意事項 31
3.6 大地電磁測深施測地點描述 32
第四章 資料處理與分析 45
4.1 引言 45
4.2預測相關度 45
4.3視電阻率與相位分析 47
4.4偏離度分析 48
4.5橢圓率分析 48
第五章 結果分析與討論 69
5.1 引言 69
5.2岩石導電特性 69
5.3岩石導電率影響因素 70
5.4 二維電性剖面分析 71
5.4.1二維電性視電阻率及相位分析 72
5.4.2二維電性TE模式分析 72
5.4.3二維電性TM模式分析 73
5.4.4二維電性TE+TM模式分析 73
5.5資料討論 74
第六章 結論 83
6.1 結論 83
6.2 未來展望 84
參考文獻 85
附錄 89
參考文獻 參考文獻
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指導教授 陳洲生(Chow-son Chen) 審核日期 2006-7-20
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