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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:黃明偉
研究生(外文):Ming-Wey Huang
論文名稱:以地表位移量推算921地震時車籠埔斷層之錯動參數
論文名稱(外文):Determination the Chelungpu Fault Dislocation Parameters from Geophysical Observables during the Chi-Chi Earthquake of September 21, 1999
指導教授:蔡義本蔡義本引用關係
指導教授(外文):Yi-Ben Tsai
學位類別:碩士
校院名稱:國立中央大學
系所名稱:地球物理研究所
學門:自然科學學門
學類:地球科學學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2000
畢業學年度:88
語文別:中文
論文頁數:113
中文關鍵詞:集集大地震車籠埔斷層斷層參數
外文關鍵詞:Chi-Chi earthquakeChelungpu faultfault dislocation parameters
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1999年9月21日發生規模ML7.3的大地震,震央位於南投縣集集地區。該次地震主要為車籠埔斷層之錯動所引起,在斷層沿線及廣大地區造成嚴重的災害與傷亡。無論是野外觀察與GPS資料都顯示車籠埔斷層為一逆衝斷層且具有左向滑移特性,根據豐富的GPS地表位移觀測值以及由中央氣象局各地強地動記錄雙積分後之永久位移量,藉由斷層滑動模型,求得車籠埔斷層之錯動參數。
本研究方法:將車籠埔斷層依位移量大小分為北、中、南三個區段,分別求取各區段斷層錯動參數。最初以二維的斷層滑動模型(Cohen, 1996)決定斷層之傾角、斷層面底邊的深度以及斷層之傾向滑移量。繼之以三維的斷層滑動模型(Okada, 1992)決定其左向滑移量與斷層面之長度。最後,進一步計算車籠埔斷層錯動所造成的地震矩與平均應力降。
本研究結果:北端區段一的斷層平均滑動量為11.7公尺(逆衝量為8公尺,左移量為9公尺),斷層面之長度與寬度分別為23.2公里與20.6公里,傾角為向東29度,本區段的滑動量最大;中間區段二的斷層平均滑動量為7.6公尺(逆衝量為6.5公尺,左移量為5.5公尺),斷層面之長度與寬度分別為13.4公里與20.6公里,傾角為向東29度;南端區段三的斷層平均滑動量為5.4公尺(逆衝量為5公尺,左移量為2.5公尺),斷層面之長度與寬度分別為26.5公里與20.6公里,傾角為向東29度。以上斷層模擬結果與震源機制解相近,計算出之地震矩總和為 - ,以及平均應力降為106.1 bar。
由本研究結果可以獲得下列幾點結論:
1.車籠埔斷層大體上可視為一向東傾斜的平面構造。
2.本研究最初使用簡易的二維斷層滑動模式,以快速決定車籠埔斷層之錯動量。
3.經由地表位移觀測值與計算值之比對,求得斷層滑動面向東下傾約達深度10公里。
4.中央氣象局所定集集主震震源深度為8公里,位於本研究求得斷層滑動面之下。這可能原因為本研究所求得之斷層面過於簡化,或是震源深度可以定淺一些。
5.車籠埔斷層錯動所引起之地下應變場與地下水位觀測井所觀測到的水位變化有顯著的正相關性,即體積膨脹率為正值之地區有地下水位下降現象。反之,體積膨脹率為負值之地區有地下水位上升之現象。
6.由集集大地震餘震之震源機制可以發現,因車籠埔斷層錯動所引起之地表面以下之應變場,在具有正斷層機制區域的應變場並未解除區域性壓應力所導致之逆衝斷層機制。
An earthquake (Mw=7.6, ML=7.3) occurred near the town of Chi-Chi in Nantou County in central Taiwan at 1: 47 a.m., September 21, 1999 (local time). The Chi-Chi earthquake produced a rich set of data on surface deformation caused by dislocation of the Chelungpu fault. This study used analytical formulas for a 2-D fault model(Cohen, 1996) and a rectangular fault model (Okada, 1992) to determine the Chelungpu fault dislocation parameters. We compared both the GPS data and integrated strong motion displacement data with the calculated results from the fault models.
The Chelungpu fault was divided into three regions in this study. The fault parameters of Section 1(northern part) are : fault length 23.2 kilometers, fault width 20.6 kilometers, dip angle 29 degrees and vector fault slip 11.7 meters; Section 2 (middle part): fault length 13.4 kilometers, fault width 20.6 kilometers, dip angle 29 degrees and vector fault slip 7.6 meter. Section 3 (southern part) : fault length 26.5 kilometer, fault width 20.6 kilometers, dip angle 29 degrees and vector fault slip 5.4 meters. Using these parameters we can obtain the seismic moment and average stress drop as - and 106.1 bars, respectively.
The conclusions of this study can be summarized as follows:
1. The Chelungpu fault can be approximated as a simple plane and dipping east.
2. By using a simplified 2-D model we can determine the fault dislocation parameters rapidly.
3. The fault was dipping east and reached a depth of 10 kilometers by comparing the observed and calculated data.
4. The hypocenter of Chi-Chi earthquake was 8 kilometers (CWB), this location is below the fault plane found in this study. This could because our fault slip model is too simple or the depth of hypocenter should be shallower.
5. The co-seismic deformation caused strain changes below the earth surface. We can correlate these strain changes with water level changes during earthquake. There is positive correlations between volume dilatation or contraction and water level changes.
6. From the focal mechanisms of Chi-Chi aftershocks we can find that the stress changes of the Chelungpu fault slip didn’t release completely the regional compressional stress.
第一章 緒論
1.1 研究動機與目的........................................1
1.2 文獻回顧 .............................................1
1.3 本文內容 .............................................2
第二章 研究區域地質背景
2.1 地體構造 .............................................4
2.2 地震分佈特性 .........................................4
2.3 研究區域地質狀況 .....................................9
第三章 研究方法與資料來源
3.1 研究方法 ............................................12
3.1.1 二維斷層滑動模型 .................................12
3.1.2 三維有限矩形斷層滑動模型 .........................19
3.2 資料來源 ............................................24
3.2.1 GPS測量資料 ......................................24
3.2.2 中央氣象局之強震地動資料 .........................27
第四章 研究成果與討論
4.1 二維的斷層滑動模式計算結果 ..........................39
4.2 三維的斷層有限滑動模式計算結果 ......................47
4.3 集集大地震餘震分佈 ..................................55
4.4 討論 ................................................58
4.4.1 彈性反彈學說 .....................................58
4.4.2 同震變形與地下水位面之變化 .......................70
4.4.3 集集大地震所造成之應變情形 .......................81
第五章 結論...............................................84
參考文獻...................................................86
附錄.......................................................90
英文摘要..................................................113
Alewine, R. W. (1974). Application of linear inversion theory toward the estimation of seismic source parameters, Ph. D. Thesis, California Institute of Technology, Pasadena, California, 303 pp.
Angelier, J. (1986). Preface to the special issue on “ Geodynamics of the Eurasian-Philippine Sea Plate Boundary ” : Tectonophysics, vol. 125, pp. IX-X.
Bennett, R. A., E. Reilinger, W. Rodi, Y. Li, and M. N. Toksoz (1995). Coseismic fault slip associated with the 1992, Mw 6.1 Joshua Tree, California earthquake: implications for the Joshua Tree-Landers earthquake sequence, J. Geophys. Res. 100, 6443-6461.
Chinnery, M. A. (1961). The deformation of the ground around surface faults, Bull. Seism. Soc. Am. 51, 355.
Chinnery, M. A. (1963). The stress changes that accompany strike-slip faulting, Bull. Seism. Soc. Am. 53, 921.
Chiu, H. C. (1997). Stable baseline correction of digital strong motion data, Bull. Seism. Soc. Am. 87, No. 4, 932-944.
Chung, J. K. and T. C. Shin (1999). Implications of the rupture process from the displacement distribution of strong ground motions recorded during the 21 September 1999 Chi-Chi, Taiwan earthquake, TAO, Vol. 10, No. 4, 777-786.
Cohen. S. (1996). Convenient formulas for determining dip-slip fault parameters from geophysical observables, Bull. Seism. Soc. Am.
86, 1642-1644.
Converse, G. (1973). Equations for the displacements and displacement derivatives due to a rectangular dislocation in a three-dimensional elastic half-space, User’s Manual For DIS3D, U. S. Geological Survey, Menlo Park, 119-148.
Freund, L. B. and D. M. Barnett (1976). A two-dimensional analysis of surface deformation due to dip-slip faulting, Bull. Seism. Soc. Am.
66, 667-675.
Hudnut, K. W., Z. Shen, M. Murray, S. McClusky, R. King, T. Herring, B. Hager, Y. Feng, A. Donnellan, and Y. Bock (1996). Co-seismic displacements of the 1994 Northridge, California, Earthquake, Bull. Seism. Soc. Am. 86, No. 1B, S19-S36.
Igarashi, G., and H. Wakita (1991). Tidal response and earthquake-related changes in the water level of deep wells, J. Geophys. Res. 96, 4269-4278.
Iwan, W. D., M. A. Moser, and C. Y. Peng (1985). Some obsercations on strong motion earthquake measurement using a digital accelerograph, Bull. Seism. Soc. Am. 75, No. 5, 1225-1246.
Iwasaki, T. and R. Sato (1979). Strain field in a semi-infinite medium due to an inclined rectangular fault, J. Phys. Earth 27, 285-314.
Kao, H., and W. P. Chen (2000). The Chi-Chi earthquake sequence of September 20, 1999 in Taiwan : seismotectonics of an active, out-of- sequence thrust, submitted to Science, Feb., 17, 2000.
Lee, C. T. (1999). “ Results of field geologic investigations of the Chi-Chi earthquake ”, personal communication.
Mansinha, L. and D. E. Smylie (1967). Effect of earthquakes on the Chandler wobble and the secular polar shift, J. Geophys. Res. 72, 4731-4743.
Mansinha, L. and D. E. Smylie (1971). The displacement field of inclined faults, Bull. Seism. Soc. Am. 61, 1433-1449.
Okada, Y.(1985). Surface deformation due to shear and tensile faults in a half-space, Bull. Seism. Soc. Am. 75, 1135-1154.
Okada, Y.(1992). Internal deformation due to shear and tensile faults in a half-space, Bull. Seism. Soc. Am. 82, 1018-1040.
Savage, J. C. and L. M. Hastie (1966). Surface deformation associated with dip-slip faulting, J. Geophys. Res. 71, 4897.
Steketee, J. A. (1958a). On Volterra’s dislocations in a semi-infinite elastic medium, Can. J. Phys. 36, 192.
Masterlark, T. L., H. F. Wang, Lung S. Chan, and C. Yongtai (1999). Coseismic fluid-pressure response estimated from prediction-error filtering of tidal-band loading, Bull. Seism. Soc. Am. 89, 1439-1446.
Roeloffs, E. A., and E. G. Quilty (1997). Water Level and strain changes preceding and following the Auguest 4, 1985 Kettleman Hills, California, earthquake, Pageoph 149, 21-60.
Shen, Z. K., B. X. Ge, D. Jackson, D. Potter, M. Cline and L. Y. Sung (1996). Northridge earthquake rupture model based on the global positioning system measurements, Bull. Seism. Soc. Am. 86, No. 1B, S37-S48.
Suppe, J. (1981). Mechanics of mountain building and metamorphism in Taiwan : Mem. Gro1. Soc. China, 4, 67-89.
Wyatt, F. K., D. C. Agnew, and M. Gladwin (1994). Continue measurements of crustal deformation for the 1992 Landers earthquake sequence, Bull. Seism. Soc. Am. 84, No. 3, 768-779.
Yang, X. M. and P. M. Davis (1986). Deformation due to a rectangular tension crack in an elastic half-space, Bull. Seism. Soc. Am. 76, No. 3, 865-881.
鄭錦桐、李錫堤、蔡義本(2000)。集集大地震斷層破裂面幾何形貌及強地動振幅衰減模式。中國地質學會八十九年年會大會手冊暨論文摘要,21-23頁。
康耿豪、林泉嘉、紀立民、鄭錦桐、李錫堤(2000)。921集集大地震的斷層分段與位移量分佈特性。中國地質學會八十九年年會大會手冊暨論文摘要,141-143頁。
林正洪(2000)。集集大地震主因:應力聚焦作用。中國地質學會八十九年年會大會手冊暨論文摘要,84-86頁。
黃柏壽(1989)。以定元法模擬震源空間形貌與破裂過程,中央大學地球物理研究所博士論文。
經濟部中央地質調查所(1999),九二一地震地質調查報告。
經濟部水利處(2000),九二一集集大地震地表地下水變動分析報告。
溫國樑、羅俊雄(1997),車籠埔斷層之地震危害度分析。
鍾仁光、辛在勤(1999)。集集大地震在震源區造成之永久位移。集集大地震特集,45-50頁。
徐享崑、泰啟文、鄭立新、林文勝(1999), 921地震前後中部地區地下水位變化之探討。「永續發展與地質科學展望」研討會論文集,7-35頁。
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1. 十七、余愷,「生物科技非電子業,兩百億不是萬靈丹」,新新聞週刊605期,民國八十七年十月,頁90─95。
2. 十六、何玉美,「生物科技創造美麗新世界」,管理雜誌286期,民國八十七年四月,頁73─93。
3. 十五、牟敦剛,「推動我國生物技術及相關產業升級之課題探討」,經濟情勢暨評論季刊第2卷第1期,民國八十五年五月,頁76─93。
4. 九、行政院,「加強生物技術產業推動方案」,生物產業第6卷第3期,民國八十四年九月,頁1─10。
5. 八、田蔚城,「生物技術導論」,生物產業第8卷第1期,民國八十六年三月,頁1─12。
6. 四十三、劉淑櫻,「我國生物技術工業之現況與未來發展趨勢」,工業簡訊第26卷第7期,民國八十五年七月,頁29─41。
7. 五十、蘇遠志(a),「生物技術產業國內外市場發展趨勢」,生物醫學報導第1期,民國八十九年四月。
8. 四十八、蘇遠志,「八十四年度生物技術領域重要計畫成效研討會述」,生物產業第六卷第三期,民國八十四年九月,頁11─19。
9. 二十七、陳研次,「生物科技產業─化科幻為現實的明日之星」,管理雜誌274期,民國八十六年四月,頁52─54。
10. 二十八、程沛文,「我國生物技術研究現況─行政院生物技術產業策略會議」,生物產業第8卷第4期,民國八十六年十二月,頁1─7。
11. 二十三、馬莉,「生物技術產業屬最具潛力的高科技產業」,中央綜合月刊第30卷第9期,民國八十六年九月,頁41─44。
12. 四十七、蘇遠志(b),「我國生物技術產業之發展策略(下)」,生物產業第4卷第3、4期,民國八十二年十二月,頁1─11。
13. 二十、林宜諄,「台灣搶灘生物科技」,天下雜誌191期,民國八十六年四月,頁100─106。
14. 四十六、蘇遠志(a),「我國生物技術產業之發展策略(上)」,生物產業第4卷第1、2期,民國八十二年六月,頁1─11。
15. 四十五、藍麗娟,「中藥台灣生技強心針?」,天下雜誌215期,民國八十八年四月,頁188─193。