應力場情境分析比較

本文所評估的應力場與液壓情境，乃基於假設單一造山時期內的岩脈為同一應 力場破裂的產物(Yamaji et al., 2010)。然而非造山期的液壓比值評估卻出現雙峰的 性質。除了拔靴法抽樣造成的特徵外，不同應力場狀態多次侵入則是另一個須考慮 的情況。為分析此情況的可能性，本文試圖以應力場分析與統計上離群值找出不同 時期侵入的證據。岩脈群分群有不同的方法，例如傳統岩漿化學依據岩脈礦物組成、

主要元素與微量元素等進行岩漿庫追蹤，或藉由定年法決定侵入進而年代分期 (Shellnutt et al., 2012)。或如 Yamaji and Sato (2011)以統計方法，計算應力比值與方 向結果後，比較不同分期次數下的結果和對數似然函數（logarithmic likelihood function）的最佳適配性。再由適配性結果解算貝氏訊息準則（Bayesian Information Criteria (BIC)）。當 BIC 值最低時，此時的分期次數為最有可能的結果。同為統計

第四章 討論

2004; Chan et al., 2012; Lee et al., 2014)，可能顯示此三個岩脈的形成與地震前後應 力場改變有關。

Confidence axes

(deg) Distribution Mean 𝛼₉₅^𝜎1 𝛼₉₅^𝜎2 𝛼₉₅^𝜎3

𝜎₁ 50.5 67.8 127.8 1.5 0.1 𝜎₂ 216.7 21.6 106.9 1.5 0.1 𝜎₃ 308.6 4.9 61.5 N/A N/A

Pf

圖 47 非造山期不同時期侵入體分析。A 圖為下半球等面積投影圖，黑色圓點為岩 脈投影資料，紅色三角形為 C 圖中超出一個標準差資料，藍色正方形則是超出兩 個標準差資料。B 圖為邊界機率與樣本編號對應圖。C 圖為正規化正應力對樣本編 號圖，圖中虛線為兩個標準偏差，橘色實線為一個標準偏差，藍色為平均值。D 圖 為正規化剪應力對樣本編號對應圖，圖中虛線為兩個標準偏差，橘色實線為一個標 準偏差，藍色為平均值。法線向量為東北向岩脈，具有最高的邊界機率，且在正規 化正應力途中明顯離群，因此可能為不同時期侵入體。

A B

C D

第四章 討論

圖 48 161 個樣本的非造山時期應力比值、液壓比值、軸差應力與三軸應力方向。

將羅厝漁港的兩個樣本挑出後之解算結果，應力方向則無太大差異，但液壓比值雙 峰現象消失。詳細數據請參考表格 12 與表格 13。

A B

C

D

圖 49 161 個樣本的非造山期三軸應力規模與液壓規模分布圖。重新計算後數值 略微改變，詳細數據請參考表格 13。

A B

C D

第四章 討論

圖 50 非造山期三個不同期侵入岩脈的應力方向。利用羅厝漁港與東崗之岩脈位態，

進行應力方向分析，其結果屬於正斷層應力場，水平最大主應力方向為西北－東南 向。

N=2

圖 51 集集地震後主震與餘震震源機制解算結果比較圖。上圖為集集地震發生區域 與震源機制，下圖為餘震之剖面庫侖應力分析圖。圖中海灘球均為震源機制解，分 別為 9/21 之主震和 11/17、11/20 之餘震，可以觀察到應力場的明顯改變（Lee et al., 2014）。

第四章 討論

圖 52 Yamaji(2016)程式所評估非造山期岩脈的分期與應力方向。上圖為不同分期 次數（K）與 BIC 數值圖，圖中可見當岩脈不分期時，具有最佳結果。下圖為解算 後所產生的應力方向圖，紅色為𝜎₁，黃色為𝜎₂，藍色為𝜎₃。

255 260 265 270 275 280 285 290

1 2 3

BIC

K

圖 53 不同方法的賓漢集中參數分布比較圖。圖中斜線為不同應力比值，從右而左 為 1 至 0.1。正方形點為 500 次抽樣的每次賓漢集中參數分佈，菱形為 KS 檢定後 的平均值與標準偏差，圓點為 Yamaji et al.(2010)方法的評估結果。

第四章 討論 的下部地殼(Chen et al., 2004)，此增厚作用可由逆斷層應力場反映。非造山期輝綠 岩脈來自岩石圈玄武岩漿侵入，需要伸張環境的支持才可能形成。類似的應力場形