苗栗永和山地區之淺層S波速度構造探討

Shallow S-Wave Velocity Structures of the Yunghoshan Region, Miaoli

梁興楑(Sing-Kuei Liang)

指導教授 ： 黃蕙珠

國立中正大學/理學院/地球與環境科學系地震研究所/碩士(2015年)

摘要

為探討苗栗永和山地區的淺層S波速度構造，本研究於此地區選取18個場址從事微地動陣列量測，每個場址皆利用10部微震儀，施行S及L尺寸之陣列量測 (最小及最大陣列半徑分別為50 m及800 m)。有關微地動陣列資料的分析，首先利用頻率-波數(F-K)方法，選擇不同K值，分析這些資料在不同頻率下之能量來源方位及雷利波相速度頻散曲線，再者利用表面波逆推技術估算淺層地下速度構造，並於逆推過程中，加入相速度的標準偏差及進行100次之疊代運算，以獲得可信度較高的S波速度構造。
根據F-K功率譜的分析結果，當頻率小於1.0 Hz時，推估能量來源主要來自臺灣海峽的海浪效應，當頻率為1~3 Hz時，能量來源主要指向重要幹道，當頻率為3~5 Hz時，能量來源可能為陣列周邊的一般道路或人文活動所造成。
根據Differential方法逆推所得之S波速度構造，假設第三紀岩盤之S波速度為2200 m/s，此區域之第四紀沖積層厚度約800~2200 m；若分析等深度之速度變化，東南側地層之速度較快，西北側較慢；若分析等速度之深度變化，當速度值為2200 m/s時，位錦水背斜軸上測點的地勢會逐漸變高，形成一隆起構造；當速度為2800 m/s時，位於永和山-錦水構造之測點亦有一個隆起的地形，與背斜構造位置相似。
根據Stochastic方法逆推所得之S波速度構造，可將地層約略分成8層，本文繪製5條東西向及1條南北向測線之速度構造柱狀圖，探討各測點速度分層的厚度變化，當測點位於永和山-錦水背斜構造上方，其地層明顯較薄，且厚度向兩側增加，西側較厚，東側較薄。將這些速度構造柱狀圖與震測結果(謝，2013)做比對，本研究柱狀圖之第四層底部與第五層底部分別與錦水頁岩層頂部及上福基砂岩層頂部的比對結果還不錯，但當測點位於背斜軸上，所估得之深度較深，而第五層與打鹿頁岩層頂部之比對差異較大。再者，根據其解析核(resolving kernels)及敏感度算核(sensitivity kernels)的結果，本研究逆推所得之速度構造的可解析深度約3000~3500 m。由於打鹿頁岩層之深度較深(約4000 m)，可能非本研究可解析的地層，但整體而言，比對的結果還不錯。綜合上述，微地動陣列量測提供一良好工具去探討淺層S波速度構造。

關鍵字

頻散曲線 ； 頻率-波數分析法 ； 微地動陣列量測 ； 表面波逆推

並列摘要

無資料

並列關鍵字

dispersion curve ； F-K method ； microtremor array measurement ； surface wave inversion

參考文獻

謝青雲(2013)，台灣西北部陸海域構造轉換帶特性研究。國立成功大學地球科學系碩博士班碩士論文。

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