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第一章 第一章 第一章
第一章 緒論緒論緒論緒論
第一節第一節
第一節第一節、、、目的與動機、目的與動機目的與動機目的與動機
台灣位在環太平洋火山島弧上,東北部有菲律賓海板塊向北隱沒至歐亞板塊 下方,南部有歐亞大陸板塊沿馬尼拉海溝朝東隱沒至菲律賓海板塊之下,台灣複 雜的地體構造一直是地球科學界的焦點。就地理位置上來看,台灣北方的日本火 山各島活動頻繁、地震仍持續進行;位於南方的菲律賓群島於二十世紀也有多次 的火山爆發,同樣位在環太平洋火山帶的台灣,其火山活動的可能性不可忽視。
大多科學家相信大屯火山群是因為菲律賓海板塊向西北隱沒,而產生一系列 的琉球火山島弧,而台灣北部的火山為其琉球島弧的最西端(Ho, 1982;Chen, 1983,1990 及 Teng et al., 1992)。但是比較琉球島弧、沖繩海槽與及北台灣的 晚新世玄武岩漿(Chen et al., 1994),得知台灣北端的火山群與真正的琉球火 山島弧的產物並不相同。因此大屯火山的形成機制與琉球島弧的關係將有待重新 思考。然而,根據大地構造應力的研究,呂宋島弧與歐亞大陸的碰撞,造成台灣 北部的應力狀態在更新世晚期由擠壓轉為擴張(Suppe, 1984),所以台灣北端的 火山活動可能是因為岩漿沿著張力所造成的正斷層裂縫所生成的(Yen et al.
1984; Song et al., 1992)。因此在考量大屯火山噴發的可能性,則需要特別留 意整個區域是否還在繼續擴張中。若火山形成的機制還持續存在,那火山再次活 動的可能性就不可排除。
一般活火山、休眠火山或死火山的訂定是根據人類歷史記載中的最後一次噴 發做區分(Smithsonian Institution, 1989)。但是人類的歷史相較於地球的歷 史是相當短的;且各地歷史記載年份差異也相當大。根據人類歷史記載來定義的
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方式是相當籠統且不精確。除此之外,日本氣象廳(Japan Meteorological Agency)
也依據統計火山修眠期(Repose-time)的方法,訂定若火山上一次噴發時間距今 少於兩千年則定義為活火山(Aramaki, 1991)。然而不同型態的火山有不同的休 眠期(Walker, 1974; Simkin and Siebert, 1984)。這樣的分類方式也是相當不 適當且不通用。因此,為了能更精確的定義活火山,Szakacs 於 1994 年提出“若 火山底下的岩漿配管系統(Magmatic plumbing system)仍是活躍的,則應當考 量為活火山。”因此火山底下的岩漿庫存在與否與其活動度將影響火山活動的可 能性。
根據最近的一次報告指出,大屯火山最後的一次噴發距今大約一、二十萬年
(Song et al., 1992)。雖然大屯火山沈寂已久,但在現今的大屯火山群仍舊可 以看到許多的後火山活動,例如溫泉、地熱、噴氣等。此外,於 1999 年分析大屯 火山噴氣裡的氦同位素,所得到的結果顯示有部分的噴氣來自岩漿源(楊燦堯, 1999),這暗示了大屯火山地底下藏有岩漿庫的可能性。故大屯火山群是否復活的 可能性,不僅在科學問題上值得研究,也將關係著七百多萬居住於大台北盆地的 市民的生命財產安全。
根據世界上研究火山著名的幾個國家的經驗裡,以目前科學方法瞭解火山體 底下的物質情況途徑有相當多種,例如:地表的地質調查、溫泉水與噴氣的成分 分析、礦物定年;至於地球物理的方法,像是震波探勘、重力量測、磁力觀測、
電磁波的測勘以及大地電阻的研究,則是近幾年來多被採用的方式。以上多種地 球物理方法起因於火山的復活,除了產生火山性的地震,也將可能改變地形、重 力、磁力、地熱氣及溫泉水中的成分。本次的研究是希望瞭解地下地體構造的特 性。將結合地震活動分佈、火山特殊震波分析與觀測網外地震波衰減情形,並配 合其他前人研究相關證據,來瞭解大屯火山群底下地體構造的各種可能性。
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第二節 第二節 第二節
第二節、、、內容簡介、內容簡介內容簡介內容簡介
本研究總共分為五大章節來介紹,其第一章節主要介紹本研究的目的與動 機;第二章節就本研究區域的地質概況及過去噴發的歷史做介紹,及過去先進們 諸多的研究成果;在第三章裡對於測站的架設及資料的處理做一系列的介紹,其 中包含了地震挑選、地震定位程式及計算不同測站之間震波能量的差異;第四章 就整個研究所獲得的資料作分析與討論,將針對常見於火山地區所觀測到的訊 號、地震的時間與空間分佈及遠距離地震震波衰減情形作分析;在最後一章節,
將綜合前人研究成果及本研究的結果,探討與推論其地下構造的含意。