第三章 研究結果
3.1 甲仙地震前後速度變化
經由 MWCSM 以及拉張法量測,甲仙地震前後有明顯的同震速度下降 (圖 3-3)。
同時我們計算了地震前後一個月的平均速度擾動差值,用以代表地震前後穩定的 速度變化並賦予在統計學上的意義。由圖 3-4 可看出在統計上甲仙地震前後有明顯 的速度降低,其最大值可至將近 −0.1 %。量測到速度降低的測站對主要穿越於震 央西方數公里處,以區域構造位置與速度變化的分佈圖來看 (圖 3-5),此區位於東 傾逆衝斷層上盤位置以及餘震活動頻繁區域,暗示著甲仙地震期間可能有明顯的 應力環境改變或是受到地震造成構造上的破壞。
Yu and Hung [2012] 利用周遭噪訊的高頻單站自我相關函數 (Auto-correlation function, ACF) 來量測 2006 年台東地震前後速度擾動,發現地震事件後有明顯的 同震速度下降以及地震發生數天前經驗格林函數波形的相關係數值 (Correlation Coefficient, CC) 開始有明顯降低的情形;Obermann et al. [2013] 利用周遭噪訊交 互 相 關 函 數 來 監 測 火 山 活 動 期 間 有 明 顯 的 速 度 擾 動 以 及 波 形 的 退 相 干 性 (Decoherency)。因此我們在使用拉張法量測時,也同時針對波形的一致性進行比 較與探討,由圖 3-3 可看出 SSD-WTP 測站對在甲仙地震影響前一個月,交互相關 係數值開始有些微的降低情形。本研究利用雙站 CCF 的結果是根據 30 天疊加平均 的結果,相對 Yu and Hung [2012] 單站三天疊加結果解析度較差,可能可以解釋 波形退相干性相對台東地震前較不明顯;CHN1-SSD 則顯示震前波形的一致性有 明顯的降低。圖 3-6 為甲仙地震前後 2 日移動視窗交叉頻譜法的量測結果,展示主 震之後尾波到時遲滯現象,並且在 CCF 正負到時時間軸成反對稱以及地震前後線 性回歸的斜率變化。
圖 3-3、 甲仙地震 SSD-WTP 站 (上圖) 與 CHN1-SSD 站 (下圖) 結果。藍色資料 點為移動視窗交叉頻譜法結果;紅色為拉張法結果;黑色資料點為拉張法交互相 關係數值;垂直虛線為主震發生日期。
圖 3-4、 甲仙地震 MWCSM 結果。垂直粗黑線表示主震發生日期;垂直虛線表示 地震前後一個月日期;紅色直線表示地震前後一個月的平均速度擾動;灰色區域 為地震前後一個月速度標準差範圍;數據點顏色表示 MWCSM 計算線性回歸方均 根誤差量值;右上角數字以誤差值為權重計算的前後一個月平均速度擾動以及標 準差範圍。
Drop (%)
圖 3-5、 甲仙地震拉張法量測結果與區域地表構造的分佈。連線部分為地震前後 一個月平均速度變化量值,暖色系代表速度下降;冷色系為速度上升,綠色圓點 為主震後一個月的地震分佈。
圖 3-6、 2010/3/4 甲仙地震 SSD-WTP 測站對 3/2 震前 (上圖) 與震 3/6 後 (下圖) MWCSM 量測結果,圖說參見 (2.3.1 節)。