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研究生:吳昆哲
研究生(外文):Kun-Che Wu
論文名稱:1999年集集地震草屯地區近斷層帶的變形特性
論文名稱(外文):The Deformation Characteristic of the 1999 Chi-Chi earthquake in Tsaotun Area
指導教授:李元希李元希引用關係
指導教授(外文):Yuan-Hsi Lee
學位類別:碩士
校院名稱:國立中正大學
系所名稱:地震研究所暨應用地球物理研究所
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:2006
畢業學年度:94
語文別:中文
論文頁數:85
中文關鍵詞:車籠埔斷層集集地震地籍資料同震變形
外文關鍵詞:Chelungpu faultChi-Chi earthquakeCadastral datacoseismic deformation
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在1999年9月21日由車籠埔斷層活動所引起發生的芮氏規模7.3的集集地震,造成地表破裂近百公里。由GPS所測得同震變形資料顯示,在草屯地區斷層上盤的位移方向大致是310° (Yu et al.,2001)位移量約5公尺;下盤位移方向約在110°方向,約1.11公尺。由地表破裂所分析斷層位移向量顯示(Lee et al , 2003)在草屯地區位移方向為西北西(270°~290°)之間,顯示在位移方向有很大的改變,因此藉由地籍資料探討方向的變化特性,其次在草屯地區地表斷層呈現複雜的構造形態,這些複雜構造特性為何。
本研究利用地籍資料分析構造形態,由於地籍資料密度極高,對於小區域構造形態變化有極高的解析力。結果顯示斷層上盤位移量3~5 公尺之間,通常在近斷層處逐漸變小,顯示斷層在近地表處變形機制的變化,位移方向在遠離斷層處大約在310°此與GPS控制點結果近似,近斷層地區位移方向變化極大,部份地區顯示在290°方向,此與地表斷層分析結果近似,位移方向的變化大致呈逆時針旋轉的壓縮漸變方式。斷層下盤位移量在1~1.4公尺之間,位移方向約110°,此結果與GPS結果近似。由於在草屯地區有數條的地表斷層,斷層兩側明顯可見位移量變化,明顯的有應變分離現象。應變分析結果,上盤平面最大主應變量在10-3~10-4之間,與GPS控制點結果在上盤為10-4~10-5,在下盤為10-5~10-6,上盤有10倍差異,可知其在近斷層附近上下盤皆有較大的變形量產生,與其在近地面的多條破裂線相關,以至在斷層附近產生較大的應變。由草屯地區有多條的斷層破裂線,加上其位於烏溪河泮下方的河階地形上,可藉由地籍資料的密度高,來得知其地下地體構造的運動機制所造成地殼變形的位移特性情形。
致謝......................................................I
摘要.....................................................II
目錄....................................................III
圖目錄....................................................V
表目錄..................................................VII
第一章 緒論...............................................1
1.1研究動機與目的.....................................1
1.2研究方法...........................................3
1.3研究區域...........................................3
第二章 文獻回顧...........................................5
2.1草屯區域地質概述...................................5
2.2集集地震車籠埔斷層之相關研究.......................5
2.2.1地表破裂滑移特徵..............................5
2.2.2 GPS測量結果..................................8
2.2.3同震及震後位移之研究.........................16
2.2.4精密水準測量.................................16
2.2.5草屯震測剖面.................................21
第三章 研究方法..........................................23
3.1地籍資料與分析....................................23
3.2高程分析..........................................25
3.3應變分析..........................................28
3.3.1應變分析計算.................................28
3.3.2三角形選取方式...............................28
3.3.3應變場之理論推導.............................29
3.3.3.1應力與應變的狀態........................29
3.3.3.2三角元素應變與位移之關係................32
3.4地籍資料處理步驟..................................38
第四章 研究結果..........................................41
4.1地籍資料界址點位移量解析結果......................41
4.2地籍資料界址點檢驗................................41
4.3地籍資料與GPS結果比較.............................54
4.4水平位移剖面與位移方向剖面分析....................54
4.4.1水平位移剖面分析.............................54
4.4.2水平位移方向剖面分析.........................57
4.5高程差分析結果....................................65
4.6應變分析結果......................................65
第五章 討論與結論........................................73
5.1近斷層變形特性....................................73
5.1.1地籍位移量最大誤差...........................73
5.1.2水平位移向量分析.............................73
5.1.3垂直位移量分析...............................73
5.2應變分析結論......................................74
5.3近斷層變形帶成因..................................74
5.4草屯地區的地下構造形態與壓縮性應變場的關係? ......82
參考文獻.................................................84
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