計 畫 名 稱:斷層監測與潛勢分析研究(4/4)
主管單位:經濟部中央地質調查所(構地組)
執行單位:國立臺灣大學
執行期間:101年01月~101年12月
年度:101年
核定經費:7,930仟元
計畫主持人:胡植慶
中文摘要:

本計畫旨在應用 GPS測量與井下應變儀觀測,結合地質構造、地震活動觀測、數值模擬和斷層活動度研究,提供近斷層活動性及其潛勢、發震構造、斷層力學和可能地震前兆的重要資訊。

GPS及精密水準測量之工作內容主要包含(1)已測 GPS及精密水準資料計算結果及(2)南部地區地表變形分析。至 1031日止我們已進行台灣地區 GPS29條水準測線的資料解算分析。恆春地區 GPS的速度場分布與 2002-2011年一致。嘉南地區 GPS觀測、精密水準測量及斷層模擬之結果指出六甲 -木屐寮、觸口及竹頭崎斷層之斷層每年累積之能量及最大地震規模分別為 1.44 ± 0.46 × 1023 dyne-cm (MW 6.66 ± 0.28)0.41 ±0.17 × 1023 dyne-cm (MW 6.76 ± 0.19)2.10 ± 0.22 × 1024 dyne-cm (MW 6.71 ± 0.28)

井下應變儀部份,本計畫除分析台北網、新竹網及嘉義網共十三個測站,並持續維護資料庫並提升其安全性,以利未來時間序列分析之用。另外本計畫也建立並修正氣壓對井下應變儀觀測的影響模式,以移除環境影響因素,作為尋找與地震相關的應變異常。從 2009年至 201211月,台北網發現的應變異常事件有 3次,新竹網 13次,嘉義網 15次,其中 5次異常事件同時出現在新竹網及嘉義網。

斷層活動潛勢分析部分,在參數不確定性以及邏輯樹建立規劃上,101年共召開了三次專家諮詢會議。建立池上斷層及小崗山斷層之參數表:池上斷層以 BPT模式評估未來 30年、50年及 100年發生規模 MW 6.7~7.4地震之機率為 36.3%,46.3%,61.5%;小崗山斷層發生規模 MW 6.7~6.8地震之機率則為 6.0%,9.8%,18.5%。

整合分析部分,包括(1)地下水位異常、(2)地化異常、(3)井下應變儀異常、(4)地震訊號異常之整合。整合期間含括 2009年整年到 201211月間規模大於 5112個地震事件。其中在 20091219M 6.9的花蓮地震和 2011320M 5.8的台東外海地震中,顯現地下水位、井下應變儀、地化氣體的同步異常。同天並伴隨著長微震事件,顯示異常觀測和長微震可能具有相同機制。這兩個地震皆在嘉義網和新竹網觀察到異常,但震央非鄰近觀測網。對於規模小於 6的地震亦對應到異常,顯示異常反應的空間分布(廣度)和地震規模、震央距離可能不相關,抑或是目前統計資料仍不足。

關鍵詞:全球衛星定位系統、連續觀測站、井下應變儀、觀測井、斷層活動潛勢分析

重要工作項目:1. GPS及水準測量資料分析。
2. 應變儀資料分析。
3. 斷層活動度與地震潛能分析。
4. 整合觀測資料分析。
預期具體成果及效益:1.完成全臺灣GPS與水準資料之解算分析,推求全臺灣速度場及應變速率之空
間分布情形。
2.完成GPS移動站、連續站及水準測量資料之時間序列分析,並解析出是否有
慢地震效應和臺灣各地區之變形特性研究。
3.完成臺南及高屏地區之斷層模型建置與斷層參數推求。討論斷層系統的斷層
參數、活動行為、地震潛能及塊體模型之合理性。
4.進行所有井下應變儀觀測站之資料收集及編修,進行氣壓、潮汐影響及井孔
溫度校正,估計自然環境對應變資料的影響量,以及既有13測站之井孔回復
與水泥膨脹效應的影響。計算地潮的影響量,移除不正常的突出資料,分析
應變累積異常與地震之關係。
5.蒐集並確定池上斷層與小崗山斷層,斷層參數:包括斷層名稱、長度、走
向、傾斜角度、單一事件變位量、最近一次活動時間、滑移速率(slip
rates)、滑移赤字(slip deficit)及地震重複週期(recurrence
Interval)、最大地震規模(maximum possible earthquake
magnitude)等。
6.利用地球化學監測站資料與井下應變資料比對出的共同異常事件,進行與
GPS連續站資料及地震資料(以規模大於6地震時間點及背景地震活動為主)
統合,綜合以上觀測資料分析其相關性,進一步探討異常事件發生機制。
7.以井下應變儀時間點為主,分析連續地震資料,理解是否有無慢地震徵兆、
以進一步解釋應變異常。
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