利用線形地震陣列探討台灣中南部之二維構造

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黃雪美(Shiue-Mei Huang) 查詢紙本館藏

畢業系所

地球物理研究所

論文名稱

利用線形地震陣列探討台灣中南部之二維構造
(Investigation of subsurface structures from a linear seismic array across south-central Taiwan)

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摘要(中)

由於台灣位於菲律賓海板塊與歐亞大陸板塊碰撞的交界帶上，受到板塊間相互作用之影響，產生了許多複雜的構造。本研究利用中央研究院地球科學研究所於2003年2月至8月中旬，在嘉義地區佈置之臨時線形地震陣列，從收到的波形資料中找尋一些特殊的遲達波相(later phases)，對這些波相的波傳走時以波線追跡正演（forward）的方式，建立出台灣中南部可能之二維地下構造，再加上波形上定性的分析以及配合重力資料模擬的結果，共得到以下幾點結論：(1)中央山脈下方深約40~45公里處有一向東傾之速度不連續面的存在，推測與花蓮外海深約35~40公里一向西傾之界面同為莫荷面的位置，顯示地殼在此區因碰撞而有增厚的現象；(2)從波形觀測上發現，似乎受到觸口斷層之影響，地震波穿過斷層帶時有被拉長且頻率減小的現象，使得斷層兩邊測站收到之波形有顯著的不同；(3)觸口斷層西側下方約10公里有一不連續面的存在，角度近乎水平；另外在嘉義市東南方深約12~14公里有一向東傾之不連續面，角度約20~25度左右，這些應是地殼中主要的構造，需更多資料以了解其形成之因素。

摘要(英)

Taiwan is located at an ongoing collision boundary between the Eurasian and Philippine Sea Plates. The convergent plates formed a lot of tectonic structures. In this study, we investigated the subsurface structures of the south-central Taiwan by analyzing seismograms of local earthquakes recorded by a linear seismic array in Chiayi area. The linear seismic array was installed by IES (Institute of Earth Sciences, Academia Sinica) between 2003 Feb to middle of Aug. The main method of this study is the ray tracing of some particular later phases pick out from the waveform data of the linear seismic array. The final two-dimensional velocity model was obtained through a detail forward modeling of travel times for these later phases. In addition to ray tracing, this study analyzed waveform data qualitatively and examined the final model by gravity data, and obtained conclusions as follows: (1) The Moho-discontinuity is about 40~45 km deep in the Central Range and dips eastward. But along the coast of Hualien, it is about 35~40 km deep and dips westward. These results reveal that the crustal thickness increases by collision of plates in this region. (2) From the result of analyzing waveform data, we suggest that the wavelength and amplitude have changed between both sides of Chukou fault are caused by the effect of fault zone. (3) There are two velocity discontinuity in Chiayi area. One is located at the west of Chukou fault of depth about 10 km and approximate horizontally dipping, the other one is in the southeast of Chiayi city of depth about 12~14 km and dipping eastward of 20~25 degrees. We suggest these are main structures of crust in this region, and still needs more information to understand the factors which formed them.

關鍵字(中)

★ 線形地震陣列
★ 波線追跡
★ 二維速度構造
★ 台灣中南部

關鍵字(英)

★ linear seismic array
★ ray tracing
★ south-central Taiwan
★ 2D velocity structure

論文目次

論文提要I
誌謝 II
目錄 III
圖目VI
表目XI
第一章緒論 1
1.1 研究動機與目的 1
1.2 前人相關研究回顧 2
1.3 本文內容 3
第二章研究區域地質概況與資料 11
2.1 研究區域構造背景 11
2.1.1 地質架構 11
2.1.2 觸口斷層的地質概況及相關研究 13
2.1.3 重力調查 14
2.2 資料收集 14
2.2.1 資料來源 14
2.2.2 資料處理 15
2.2.3 走時選取 15
III
第三章研究方法與原理 26
3.1 研究方法 26
3.2 程式說明 26
3.3 程式原理 27
3.3.1 模型參數化 27
3.3.2 波線追跡法 28
3.4 資料處理流程 31
第四章走時模擬與分析 35
4.1 建立初始速度構造模型 35
4.2 正演模擬 35
4.3 各個地震模擬分析 37
4.3.1 模擬結果 37
4.3.2 波相選取分析 41
4.3.3 界面角度分析 43
4.4 觀測波形分析 45
4.5 配合重力資料模擬結果 45
第五章討論與結論 95
5.1 研究方法之討論 95
5.2 儀器誤差之討論 95
IV
5.3 研究結果之討論 96
5.4 結論 97
參考文獻 99
附錄A 地震事件E01改變界面角度模擬的情形 105
附錄B 地震事件E02改變界面角度模擬的情形 117
附錄C 地震事件E03改變界面角度模擬的情形 127
附錄D 地震事件L01改變界面角度模擬的情形 137
附錄E 地震事件L02改變界面角度模擬的情形 145

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指導教授

林正洪、顏宏元
(Cheng-Horng Lin、Horng-Yuan Yen)

審核日期

2004-7-9

推文