目前另一項工作是利用地震雜訊之交叉比對方法來得到兩測站間的格林函 數(Green's function);兩測站間的格林函數以表面波的型態展現,本研究的 主要目的是透過所得的表面波的頻散資料來探討觸口斷層淺層地殼速度構造。圖 8 為中正大學在 2004 年所佈的寬頻地震站分佈圖,共 11 個測站。首先將各測站 每一天的垂直分量紀錄去除儀器响應,帶通濾波,並將各測站經 one-bit normalization 之後,經由交叉比對得到兩測站間的格林函數(圖 10);將各配對 測站之格林函數疊加,進而分析所得到的雷利波(Rayleigh wave)頻散曲線,利用 Hertman( 1996)所發展的軟體:Programs in Seismology 所發展的逆推方法得到 一維速度構造。 圖 9 為根據 Benson et al (2007)的資料處理流程。圖 11 為波 形交叉比對的例子。所得到的格林函數結果經由 Hertman (1996)所發展的程式 的分析可得到不同測站與測站間的頻散曲線,透過一維速度構造反演,我們發現 觸口斷層以東在深度 1 與 2 公里之間存在一明顯的低速帶,此低速帶可能與區域 擠壓應力所造成的破碎帶有關。在觸口斷層以西的地區其低速帶在較深部的區域 (圖 12-2)。且由波形交叉比對發現在 positive component 的振幅與 negative component 的振幅不同,顯示地震雜訊的來源亦具有方向性。
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圖 8:中正大學寬頻地震站(紅色三角形)及 CWBSN(藍色三角形)分佈圖。
圖 9:資料處理流程。
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圖 10: one-bit normalization。
圖 11:CLIN 測站與其他測站交叉比對的結果,所得的格林函數為 Rayleigh 波。
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圖 12-1:不同測站與測站間經波形交叉比對所得的頻散曲線。
圖 12-2:觸口斷層東部(紅色線)與西部(綠色線)S-wave 速度構造;黑色線為起始速度模型。
25 2011/11-2012/1 月資料,結果在台灣各構造區之最佳震源機制解均為為正斷 層型式,與前次階段所得結果不同,原因值得探討。前次階段在地震前兆的 研究方面,也有顯著的成果,從不同的研究方式,如剪波分裂、P 波衰減因 子、均發現在較大地震發生前,例如發生於 2009/11/05 的名間地震有明顯異 常的現象發生,如延遲時間下降與 Qp 殘值上升;本階段計畫是利用剪波分裂 進行嘉南地區地震前兆監測,其中以 CHN5 測站對發生於發現快慢波的時間差 在 2011/11/09(ML=3.02)南投地震發生前有明顯上升及下降的情形之外,其他 測站的前兆現象並不明顯,所分析的測站以 WGK、WNT 測站資料較少。對於嘉 南地區的地震前兆觀測,在未來目標將結合剪波分裂與 Qp 衰檢方法,做到即 時的監測,以期確實做為地震預警的參考指標。
(五)參考文獻
Bensen, G.D., M.H. Ritzwoller, M.P. Barmin, A.L. Levshin, F. Lin, M.P. Moschetti, N.M. Shapiro, and Y. Yang (2007), Processing seismic ambient noise data to obtain reliable broad-band surface wave dispersion measurements, Geophys. J.
Int., 169, 1239-1260.
Hertman, R. (1996) Computer Programs in Seiemology.
Lay, T. and T. Wallace (1995) Modern global seismology, pp521, Academic Press.
Robinson, R. and McGinty, P. (1999), The enigma of the Arthur’s pass new Zealand earthquake 2: The aftershock distribution and its relation to the regional and induced stress field, J. G. R, 105, 16139-16150.
Waldhauser, F., and Ellsworth, W. L. (2000), A double-difference earthquake location algorithm: Method and application to the Northern Hayward Fault, California, BSSA, 90, 1353-1368.