第五章 結果分析與討論

5.3 空區的可能成因

從地震重新定位結果可發現,在我們的研究期間內於研究區域中有一地震空區的存 在(圖 5-7 的深灰色圓圈處)。但此地震空區的機制為何?是否為美濃地震後的應力陰 影區?亦或為存在很久、具有特定物理性質的區域?皆是我們欲探究的問題,因此為回 答此問題,我們先利用美濃主震滑移分布(Huang et al., 2016)計算對空區造成的庫倫應力 變化,但因為我們不確定空區的斷層型態,因此先假設四種不同斷層機制以計算所得靜

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現深度於15 至 40 公里左右的 VP/VS值較周圍略高,表示該區可能含水量較高,不僅如 此,根據Peng et al. (2019)的研究可知此剖面深度與長微震的震源深度差不多,且空區 位置與長微震震源區相比鄰,因此高含水的環境與長微震間可能有相互誘發之關聯,但 就淺層的地震區觀測,並無法從速度構造的分布看出與空區的關聯。

其他的地球物理證據亦指出,地震空區的位置與臺灣的高地熱梯度(Hsieh et al., 2014)、高熱流(Lee, 1986; Wu et al., 2013)(圖 5-12),及高 QP/QS值區(Wang et al., 2010) 重合,且自整體的VP/VS值亦可知此區的淺部並非為高含水的環境,所以可以推測地震 空區處在高熱且乾燥的板塊擠壓區,因此高熱的環境可能使孕震不易促使空區的出現,

而更深部處(15 公里以下)則可能因過去隱沒板塊的變質作用而造成脫水和板塊的拆 層、導致下方(15 至 45 公里)具有發生長微震的條件,促使周圍長微震的發生。但是否 還有其他地震空區的成因,仍需要更多的研究與資料佐證才能確認。

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圖5-7:自 1996 至 2016 年於研究區域中的地震數量分布圖,網格大小為 1 公里 × 1 公 里,顏色越偏紅色表示數量越多;偏藍色表示數量越少。黃色星號為美濃主震位置;深 /淺粉紅色點皆為此次研究偵測到的地震位置;綠色為長微震位置;三角形為使用測站 位置,灰色圓圈處為地震空區處(A)而橄欖綠圓圈處為地震聚集處(B)。

A

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圖5-8:美濃主震滑移造成的靜態庫倫應力變化分布圖。地震空區由於不確定其震源機 制,我們假設四種震源機制分別為(a)左移斷層、(b)正斷層、(c)逆斷層(d)右移斷層 並且將之底部深度為10 公里,斷層走向為 N-S,正逆斷層皆簡單假設 45 度傾角(紫色 圓圈中的黑線),紫色圓圈為地震空區的位置。

(b) (a)

(c) (d)

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圖5-9:(a)自 1996 至 2016 年「地震空區」(如圖 5-5 灰色圓圈處(A))地震發生率隨時 間之分布圖。地震活動度分布圖的藍點為每一年的活動度數值;黃色星號為該年位於研 究區域內且規模大於五的地震名稱、並對應到該年的地震活動率。(b)自 1996 至 2016 年

「地震群聚區」(如圖5-5 深綠色圓圈處(B))地震發生率隨時間之分布圖。地震活動度 分布圖的藍點為每一年的活動度數值;黃色星號為該年位於研究區域內且規模大於五的 地震名稱、並對應到該年的地震活動率。

(b) (a)

ChiChi ChiChi

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圖5-10:速度構造深度剖面圖(速度構造取自 Huang et. al., 2014) 。由北到南三個剖面分別以 23.2(A-A’剖面)、23.0 (B-B’剖面),以 及22.8(C-C’剖面)為中線、向北南各切 10 公里(總寬度為 20 公里)進行地震位置與速度構造之比較,左邊地圖上的菱形點為地震 位置,其顏色隨深度變化;右邊的剖面圖中黑點為地震位置,底圖顏色隨速度構造而變化。圖中的震源機制解皆取自中央研究院 AutoBATS 的資料,顏色隨深度變化。

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圖5-11:平面速度構造分布圖 (速度構造取自 Huang et al., 2014)。由左而右為 VP、VS, 及VP/VS剖面,(a)至(d)的深度分別為 3、6、10,及 15 公里,黑點為偵測到的地震位置,

紅圈為地震空區的位置。

(a)

(c)

(d) (b)

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0

圖5-11(續):平面速度構造分布圖(速度構造取自 Huang et al., 2014)。由左而右為 VP、 VS,及VP/VS剖面,(e)至(h)的深度分別為 20、25、30,及 35 公里,黑點為偵測到的地 震位置,紅圈為地震空區的位置。

(e)

(f)

(g)

(h)

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圖5-11(續):平面速度構造分布圖(速度構造取自 Huang et al., 2014)。由左而右為 VP、 VS,及VP/VS剖面,(i)的深度分別為 40 公里,黑點為偵測到的地震位置。

圖 5-12:臺灣全島的居禮溫度深度分布(a)、地溫梯度分布(b),以及熱流分布圖(c)。粉 色圓圈為空區的位置(圖取自 Hsieh et al., 2014)

(i)

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在文檔中 中央山脈南段地震偵測與分析:利用山區臨時地震偵測網 (頁 72-81)