博碩士論文 966202005 詳細資訊




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姓名 魏文宏(Wen-Hong Wei)  查詢紙本館藏   畢業系所 地球物理研究所
論文名稱 由西太平洋地區T波觀測來探討其成因與遠震參數之關係
(Scenarios of T-wave Excitation by Teleseismic Earthquakes in the Western Pacific)
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摘要(中) 本研究我們使用在西太平洋海域 (Western Pacific) ,台灣島上的寬頻地震測站 (BATS station) 與日本在琉球島弧上的地震測站 (F-net Station) ,此兩者形成的地震測站陣列,其接收到來自伊豆群島 (Izu-Bonin islands) 至馬里亞納海溝 (Mariana Trench) 一系列隱沒板塊系統上的遠震事件訊號,來探討影響地震事件產生T波訊號以及地震測站接收T波訊號的控制因子。我們透過計算T波訊號的能量 (Gamma Calculation) ,來探究在接收端 (receiver-side) 控制其能量從聲波 (acoustic wave) 轉換地震波 (elastic wave) 效率的決定性因素。我們也將2005年共48個地震事件經過分析後,有17個地震事件是有T波訊號被測站接收到,特別是來自於馬里亞納海溝南端的地震事件,也有較高的機率被測站陣列所接收到其訊號,所以認為這是很好的路徑,用來觀測T波的訊號紀錄,並藉此了解其可能的傳遞模式。
此外,我們透過震源機制的分類後,發現若地震事件為正斷層 (Normal fault) 的形態時,就有極高的機率會產生T波的訊號紀錄,但之前有學者 (Dziak, 2001) 提出不同的看法,認為是走向滑移斷層 (Strike-Slip fault) 的形態,才較容易產生T波訊號。而在馬里亞納海溝的南端,其海底構造的曲度 (curvature) 相當大,也有學者 (Okal, 2001) 提出這可能是造成容易產生T波訊號的原因之一。因此綜合以上兩個因素,還需要進一步的研究,才能得知在震源端部分(Source-side)主要控制產生T波訊號的因素。
至於接收端的部分,台灣的東部海域,有極為陡峭的海底地形構造,使得T波訊號再由聲波轉換成地震波時會更有效率,以至於在台灣東部海岸線上的地震測站,只要是有產生T波訊號的地震事件,這些位在東部的測站都可以收到 T波的訊號紀錄,甚至可以往內陸約50公里的測站都可以收到到 T波的訊號紀錄。而T波波相的入射路徑與海岸線的夾角,若越接近垂直,就有較好的轉換效率,若呈現斜交的狀態,其轉換效率就較差,因此這夾角也是控制地震測站是否能收到T波訊號紀錄的重要因子之一。
摘要(英) We used seismic station array on the margin of the Western Pacific to examine the controlling factors of earthquakes in the Izu-Bonin-Mariana subduction zone to excite T waves. The observed excited T waves in turn were used to investigate the decisive parameters for receiver-side acoustic-to-elastic conversion, in a quantitative fashion by the Gamma calculation. Having examined earthquakes in 2005, 17 out of 48 are T-excited events. We have discovered a preferential source-receiver pair for observations of T waves, namely, earthquakes in the southern Mariana Arc as recorded by stations in East Taiwan coastline.
Additionally, the T-excited events correlate strongly with normal faulting type of earthquakes. While the strong curvature of the mid-SOFAR isobaths in the South Mariana Arc and the nearly perpendicular incidence to the receiver shoreline of earthquakes herein are conceptually attributed the preferential pair, the correlation with normal-faulting earthquakes needs to be cautiously examined by further studies.
On the receiver side, the steeply dipping slopes of the East Taiwan coasts act as efficient interfaces for acoustic-to-elastic conversion. The converted T-waves can be recorded by stations even 50 km inland. The angles between incidence and receiving shoreline also determine the efficiency of receiver-side conversion.
關鍵字(中) ★ 海洋低速帶
★ 聲波
★ T波
關鍵字(英) ★ SOFAR channel
★ acoustic wave
★ T-phase
論文目次 論文提要I
英文摘要II
誌謝III
目錄IV
圖目錄VI
表目錄VIII
第一章 緒論01
1.1 前言與研究動機 01
1.2 研究目的02
1.3 本論文研究大鋼 03
第二章 研究區域背景與文獻回顧04
2.1 研究區域背景04
2.1.1 台灣區域的地體構造05
2.1.2 台灣區域的地形地質05
2.2 前人文獻回顧07
2.2.1 海洋低速帶07
2.2.2 T波的基本性質08
2.2.3 T波的傳遞機制與轉換模式10
第三章 研究方法與原理18
3.1 研究流程18
3.2地震事件的處理與分析19
3.2.1 震源機制的分類19
3.2.2 資料的選取與判定20
3.2.3 T波在傳遞過程的轉換效率21
3.2.4 台灣附近區域的轉換模式23
第四章 研究分析結果與討論37
4.1 地震事件篩選結果與分佈情形37
4.1.1 震源機制的分類37
4.1.2 震源的空間分佈38
4.1.3 震源的深度分佈39
4.1.4 地震規模的大小39
4.2 T波的轉換效率結果分析40
4.2.1 太平洋中琉球島弧上的地震測站40
4.2.2 台灣東部海岸線與離島的地震測站41
4.2.3 台灣中央與西部海岸線的地震測站41
4.3 台灣附近轉換區域分析結果42
第五章 結論58
參考文獻60
圖目錄
圖2.1 台灣與附近地區板塊構造模式之示意圖12
圖2.2 台灣板塊構造立體示意圖12
圖2.3 台灣其附近海域之海底地形圖13
圖2.4 台灣海峽之海底地形示意圖13
圖2.5 台灣南部海域之海底地形示意圖14
圖2.6 台灣東部海域之海底地形示意圖14
圖2.7 第一個T波的訊號紀錄15
圖2.8 海水水溫垂直方向之變化曲線圖15
圖2.9 海水垂直方向之速度變化曲線圖16
圖2.10台灣東南部海水中聲速的變化資料16
圖2.11台灣東北部海水中聲速的變化資料17
圖2.12 T波訊號的主要特徵17
圖3.1 地震事件分佈圖27
圖3.2 震源機制分類圖28
圖3.3 震源機制圖 (按地理空間分布) 29
圖3.4 地震資料處理步驟一之示意圖30
圖3.5 地震資料處理步驟二之示意圖31
圖3.6 地震資料處理步驟三之示意圖31
圖3.7 測站T訊號能量計算圖之一32
圖3.8 測站T訊號能量計算圖之二33
圖3.9 地震測站分佈圖34
圖3.10 人工決定T波訊號能量計算起末點之示意圖35
圖3.11台灣附近可能的轉換區域之示意圖36
圖3.12震波總覽圖 (經計算轉換點後) 36
圖4.1最佳震波總覽圖 (有T波訊號的事件) 45
圖4.2體波轉換成聲波之示意圖 (不同坡度) 51
圖4.3海底地形之示意圖53
圖4.4震波總覽圖 (經計算轉換點後) 56
表目錄
表3.1 本研究所使用之地震事件列表26
表4.1 地震之震源機制分佈統計44
表4.2 地震之震源深度分佈統計44
表4.3 地震之震源規模分佈統計44
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指導教授 陳伯飛、戚務正(Po-Fei Chen) 審核日期 2010-8-27
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