第一章 緒論
1.1 研究動機與目的
第一章 緒論
1.1 研究動機與目的
臺灣位於歐亞板塊與菲律賓海板塊碰撞之交界，此邊界由臺灣東 部琉球海溝，延伸至本島花東縱谷，向南連接馬尼拉海溝，此板塊運 動造就臺灣島的形成。臺灣島的形成可概述如下：約八千萬年前南澳 造山運動形成中央山脈東側宜蘭南澳至台東市寬約 30 公里之變質岩 帶。約一千萬年前喜馬拉雅造山運動使南中國海海盆擴張，此運動使 臺灣附近抬升形成北港基盤高區，海盆擴張造成之裂隙噴發形成澎湖 群島之玄武岩，並且使南中國海盆向東隱沒至菲律賓海板塊之下形成 呂宋火山島弧。約六百萬年前菲律賓海板塊以相對於歐亞板塊每年 7
～8 公分的速率向西北方移動，帶動呂宋火山島弧碰撞大陸邊緣，擠 壓抬升中央山脈，並且使火山島弧陸續向本島擠壓成為海岸山脈之部 分，亦使花東縱谷成為板塊縫合帶(Chang et al., 2000; Ho, 1986; 何春 蓀, 1986)。
板塊運動使臺灣地區所受主要應力為東南向西北之壓力，另一方 面，由臺灣地區的震源空間分布形成之班尼奧夫帶(Benioff zone)可推 論位於臺灣東部之琉球海溝為板塊由南向北隱沒區，使海溝周圍主要 應力為板塊碰撞之壓力以及沖繩海槽弧前張裂之擴張作用。臺灣南部 之馬尼拉海溝由震源分布推論為歐亞板塊向東隱沒至菲律賓海板塊 之隱沒區。臺灣西部則主要為斷層錯動形成之淺源地震發生區。由於 大地應力作用造成臺灣地震發生頻繁，自1991 年 1 月至 2016 年 3 月 發生地震合計 9110 個、顯著有感地震 3001 個、小區域地震 6109 個
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(中央氣象局, 2016) 。臺灣地區依據地震活動大致可分為東北部地震 帶、東部地震帶以及西部地震帶。東北部地震帶由琉球延伸至宜蘭、
花蓮地區，震源深度由東部海域淺源地震向北逐漸加深。東部地震帶 自宜蘭周圍區域延伸至臺東地區，形成寬度約 130 公里之地震發生 區。西部地震帶由臺北地區延伸至臺南地區，沿著北港基盤高區外緣 形成寬度大約80 公里之淺源地震區。
地震發生頻繁造成臺灣時有災害出現(鄭世楠 et al., 1999)，著名 災害地震如西元 1906 年梅山地震、西元 1935 年新竹臺中地震、西元 1964 年白河地震以及西元 1999 年集集地震。地震災害的重要影響因 素之一為地表晃動程度，而地表晃動程度則與地表加速度變化相關，
因此中央氣象局參照地表最大加速度(peak ground acceleration, PGA) 劃分地震強度（震度）等級 0～7 級，用以說明地表晃動程度以及破 壞程度的影響，故地表加速度變化為地震災害防災規劃的重要參考資 料，對於國家發展與民生活動息息相關。
地表加速度的影響因子包含震源效應(source effects)、波徑效應 (path effects)以及場址效應(site effects)（圖 1.1），因此若能夠準確的 解算震源效應的變化，對於地表加速度的模擬與推估有重要意義，同 時對於孕震帶的特性以及大地構造相關研究亦有其重要性，故本研究 的重點即為解算震源加速度時間函數，以及研究震源加速度變化特性。
另一方面，無論由震源特性來估計場址地表振動，或是由地表振動紀 錄來解算震源特性，皆必須以波徑效應當作修正的要素，臺灣歷年來 利用實體波及表面波走時來逆推地球內部波徑效應之速度構造研究 已有很好的進展(Ma et al., 1996; Rau and Wu, 1995; Roecker et al., 1987)，
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而波徑效應另一研究方法之三維衰減構造亦趨近成熟(Chen, 1998;
Chen et al., 1996; 王郁如, 2010)，因此基於波徑效應並且以地震紀錄 與衰減構造解算震源加速度時間函數，實為研究震源特性可行的研究 方法。
本研究主要使用方法為複數解載(Complex demodulation)、波線追 跡法(Ray tracing)，並且使用三維速度構造(Roecker et al., 1987)(附錄 A)以及 Qp 三維衰減構造(Chen et al., 1996) (附錄 B)解算震源 P 波加 速度時間函數。為了降低場址效應的影響，本研究將同一地區測站解 算結果去除大於 2 個標準差之異常值後平均，取得各地平均解算結 果，以減少異常場址的影響。解算結果進一步與中央氣象局分析各地 區地震活動特性相比較，並且以加速度時間函數的解算結果推論臺灣 不同地震分區的震源加速度特性。
本研究方法為研究震源P 波加速度時間函數首次使用之新解法，
為證明本研究方法可靠信，首先以各地區地震紀錄解算單一個地震事 件震源加速度時間函數，若各地區測站資料解算同一地震事件獲得高 線性相關的震源加速度特性，則此方法應為可靠方法。證明此方法之 可靠性後，進一步嘗試以此方法分析臺灣地區不同分區之震源P 波加 速度特性，藉由單一地區測站資料解算臺灣不同分區地震震源P 波加 速度時間函數，以之研究不同孕震構造是否有不同的加速度變化，提 供不同於前人以震源機制解、地震活動度、擬合震源速度時間函數等 分析結果之外，研究震源特性之另一重要參數。
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圖 1.1 地動加速度影響因素(工程地震學研究室, 2017)。