台東地區三維速度構造

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姓名

陳建璋(Chieng-Chang Chen) 查詢紙本館藏

畢業系所

地球物理研究所

論文名稱

台東地區三維速度構造
(Three-Dimensional Seismic Velocity Structure of the Taitung Area)

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摘要(中)

台灣東南部位於菲律賓海板塊與歐亞大陸板塊聚合的交界帶上，受到板塊間相互作用之影響，產生了許多複雜的構造，而台東地區成為了一個介於板塊隱沒和聚合的交界帶。本研究利用中央研究院地球科學研究所於台東地區所佈置的PANDAⅡ地震網，將各測站收到的走時資料，建立出台東地區之三維地下速度構造，並配合最新的磁力異常圖，探討磁力異常與速度構造的相關性，共得到以下結論: (1)中央山脈部分呈現相對速度高區，主要是因為屬於高密度的變質岩帶使得其速度較高；而縱谷在深部有一個高速的塊體存在，此塊體可能是先前隱沒的南中國海板塊的一部份，所以相較於相鄰的大陸性板塊，其速度相對來的大，(2)縱谷與海岸山脈部分是屬於相對低速度的區域，縱谷底下有一連續向東傾斜的速度低區，其主要是由於兩板塊聚合之後造成地殼較破碎，使得這區域呈現速度較低的狀態，(3)從磁力異常圖看出，在南橫附近呈現磁力高區，與前人研究中發現南橫火成岩的出露和本研究結果中的速度高區，位置不謀而合，或許說明了此火成岩並非只是地表發現的零星分布，而是屬於大範圍的分布，(4)台東地區主要有兩條線性的地震帶，一條呈現北北東走向，與地質構造走向平行；另外一條幾乎呈南北向，其垂直向剖面中看出一個向東傾斜彎曲面的地震分布特性，說明了兩板塊聚合面的形貌。

摘要(英)

The southeastern Taiwan area is tectonically of interest, because of the oblique collision between the Eurasian and Philippine Sea plates taking place there. In the south of Taiwan area, the oceanic crust of the South China sea plate subducts eastward beneath the Philippine Sea plate along the Manila Trench south of 20°N. This convergent tectonics results in a well-defined Wadati-Banioff zone that dips to the east to a depth of more than 200km. This east-dipping seismic zone extends northward to southeastern Taiwan (to at least 22.5°N) but becomes unclear north of 23°N. The transition of the boundary between subduction and collision may exist at 23°N.
A high-resolution seismic array experiment using the second-generation of Portable Array for Numerical Data Acquisition (PANDAⅡ) array was deployed in the Taitung area, Taiwan from September 1995 to July 1996. Using travel time data from local earthquakes to obtain a three-dimensional seismic velocity structure for getting better understanding of the structure beneath Taitung area. Preliminary result of the velocity structure and their geological significance will be presented.

關鍵字(中)

★ 台東區域
★ 速度構造

關鍵字(英)

★ Seismic velocity structure
★ PANDAⅡ
★ Taitung area

論文目次

目錄
論文提要-----I
謝誌--------II
目錄-------III
圖目---------V
表目-------VII
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---------1
1.3 本文內容-----------------2
第二章研究區域地質概況與資料--8
2.1 研究區域構造背景-----------8
2.1.1 地質架構-----------------8
2.1.2 斷層分布與地震活動------10
2.1.3 火成岩體----------------10
2.1.4 重力調查----------------11
2.2 地震網介紹----------------11
第三章研究方法與原理---------20
3.1 研究方法------------------20
3.2 程式說明------------------20
3.3 正演模擬------------------20
3.4 反演模擬------------------21
3.5 程式原理------------------22
第四章資料處理流程-----------30
4.1 資料處理------------------30
4.1.1 P、S波初達時間的選取----30
4.1.2 起始模型----------------30
4.2 逆推過程------------------31
4.2.1 地震挑選與測試----------31
4.2.2 棋盤格測試(Checkerboard test)與網格設定-31
4.2.3 阻尼值的選取 -----------32
4.2.4 其他參數設定 -----------32
第五章逆推結果--------------44
5.1 與初始模型比較 -----------44
5.1.1 到時殘差分析 -----------44
5.2 地震重新定位-------------48
5.3 解析度分析---------------48
5.4 速度結果-----------------51
5.4.1 平面分析---------------51
5.4.2 剖面分析---------------54
第六章結論------------------64
參考文獻---------------------66
圖目
圖1.1 台灣鄰近地區隱沒機制----3
圖1.2 台灣地區磁力異常圖------4
圖1.3 台灣地區地質圖----------5
圖1.4 Kim(2003)速度構造剖面與剖面位置圖-6
圖1.5 Rau and Wu (1995)速度構造剖面與剖面位置圖---------------7
圖2.1本研究區域圖------------14
圖2.2本研究測站分佈圖--------15
圖2.3台灣地區活動斷層分布圖--16
圖2.4 1991.1-2002.8年台灣東部地震分布圖--17
圖2.5 南橫公路沿線火成岩體出露位置圖-----18
圖2.6 台灣區域布蓋重力異常圖-------------19
圖4.1 PANDA II 微震記錄使用sudspk3.exe 決定P 波到時的畫面---------------------34
圖4.2 陳燕玲（1995）所逆推出之速度構造C區示意圖-------------------------------35
圖4.3 網格點分布圖 -----------36
圖4.4 本研究所使用的地震分布圖-----------37
圖4.5 逆推所使用地震之平面波線分佈圖-----38
圖4.6 棋盤格測試示意圖-------39
圖4.7 棋盤格測試結果---------40
圖4.8 P波速度逆推的消長曲線 --41
圖4.9 各疊帶次數所對應的走時殘差RMS值----42
圖4.10資料處理流程圖---------43
圖5.1 各測站的平均到時殘差值-------------47
圖5.2 地震定位後與定位前的差異圖---------49
圖5.3 地震重新定位後與定位前的位置圖-----50
圖5.4 深度0~25公里 XY剖面----------------53
圖5.5 XZ剖面位置分佈圖------------------54
圖5.6 A-A´剖面--------------58
圖5.7 B-B´剖面--------------59
圖5.8 C-C´剖面--------------60
圖5.9 D-D´剖面--------------61
圖5.10 E-E´剖面--------------62
圖5.11 F-F´剖面--------------63
表目
表2.1 本研究所選用測站資料---13
表4.1 本研究所使用之一維速度構造設定-35
表5.1 各測站平局到時殘差(Arrival-time residual)-------------------------------46
表5.2 各層面速度變化與平均值比-------52

參考文獻

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指導教授

陳國誠、顏宏元(Horng-Yuan Yen)

審核日期

2005-6-28

推文