本研究使用西元 2008 年 2 月至西元 2008 年 4 月期間北台灣地區多個寬頻地 震網,包含地調所計畫於大台北地區佈置的臨時網、BATS 寬頻網以及 TAIGER 計畫臨時網,共 51 個測站所記錄的全天連續記錄進行分析。選取垂直分量,並檢 查連續記錄品質,包含是否有特殊雜訊或者資料不連續。所有測站配對後,將配 對測站每天的連續紀錄進行單一位元交對比分析並對時間微分,以獲得測站對每 天的時間域經驗格林函數,將所有單日的格林函數疊加並求取平均,可得到每個 測站對的穩定平均時域經驗格林函數,進一步求取對應的相速度頻散曲線。當訊 號週期大於 20 秒後,交對比函數分析結果雜亂,因此我們只分析 5 至 20 秒的背 景訊號,分別求取 5-10 秒、10-15 秒及 15-20 秒週期範圍的時間域經驗格林函數(圖 41)。為去除差異較大的經驗格林函數,於求取平均時間域經驗格林函數後,計 算單日函數與平均函數的相關係數,去除相關係數小於 0.6 的單日函數,並重新計 算平均的經驗格林函數。
圖 41 時間域經驗格林函數。紅色曲線為挑選後單日時間域經驗格林函數,黑色為 重新疊加後的平均結果。由上到下為不同週期範圍的分析結果。
經驗格林函數分析結果顯示訊號能量主要集中在週期 3 至 7 秒,經多重濾波 法計算平均各測站對的平均經驗格林函數,共獲得 280 個測站對的雷利波群速頻 散曲線。波線數量隨週期增加而遞減,週期 6 秒以上數量遽減,因此在後續分析 中僅討論雷利波週期 3 至 6 秒的結果。
北台灣地區地質構造複雜,包含數個地質分區,大屯火山、台北盆地、西部 平原、西部麓山帶、雪山山脈、中央山脈及宜蘭平原。為比較不同地質區的構造 特性,利用上述 280 個行經不同路徑的頻散曲線,計算各地質區對應的區域群速 頻散曲線(圖 42)。群速頻散曲線隨構造區域有很大的差異,雪山山脈與中央山 脈地區速度較高,西部平原速度特別低與沈積層有關,而台北盆地的短週期群速 度誤差較大,可能與該區域地層變化較大有關(圖 43)。
圖 42 測站分佈與逆推區塊圖。菱形為 TAIGER 計畫佈測的臨時地震站,紅色方形 為 BATS 寬頻網的固定測站,三角形則為地調所計畫於大台北地區佈測的 臨時地震站。北台灣地區依據其構造分區,各區塊分別為(1)大屯火山;
(2)台北盆地;(3)西部平原;(4)西部麓山帶;(5)雪山山脈;(6)
宜蘭平原;(7)中央山脈。
3.0 4.0 5.0 6.0
G ro u p v e lo c ity (k m /s )
Period (sec)
2. 中央山脈區域包含脊樑山脈與東部變質岩區,構造相對複雜,反應在該區
Shear wave velocity (km/s)
De p th ( k m )
構造特徵變化,因此將利用本研究所得的群速頻散曲線進行格點逆推,獲得詳細 的群速度圖,將有利於討論構造變化。各區域的平均速度模型將可提供進一步逆 推時所需的初始模型。
二、大屯山地區