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研究生: 顏楠庭
Yen, Nan-Ting
論文名稱: 燕巢滾水坪泥火山地震與降雨前後淺地表地電阻之變化
The Resistivity Change of the Shallow Surface before and after the Earthquake and Rainfall at Gunshuiping Mud Volcano
指導教授: 樂鍇‧祿璞崚岸
Lin, Ting-Li
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 理學院 - 地球科學系
Department of Earth Sciences
論文出版年: 2017
畢業學年度: 105
語文別: 中文
論文頁數: 65
中文關鍵詞: 地電阻影像剖面法電阻率泥火山美濃地震
外文關鍵詞: Mud Volcano, Meinong Earthquake, Typhoon, Resistivity
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  • 泥火山的形成需要高壓氣體、水及厚層泥岩三者共存,且具備這些條件外,還需有孔隙裂縫的存在,讓泥漿得以經由通道向上噴發至地表。台灣西南部由於得天獨厚的條件成為泥火山分佈的密集區域,本研究選定的滾水坪泥火山即位於該區域內,成因推測可能與車瓜林斷層的裂隙有關。在2016年2月發生美濃地震過後,泥火山的噴發活動有顯著的變化,為了解地震對於泥火山之影響,本研究採用地球物理方法-地電阻影像剖面法探勘該區域的地下電性變化為期約一年,並對於一噴發口的泥漿進行逐月電阻率測定,以了解泥漿的電阻率變化是受到哪些外在因素影響。
    滾水坪泥火山座落於一約175-m x 90-m的平原區,本研究在此處施測三條測線,採用Wenner 陣列,結果觀察到在美濃地震前後地表下約十公尺範圍內的電阻率有明顯上升,反之在泥漿通道區呈現下降的情況,而後隨時間推進慢慢回復到地震前之數值,為期約半年;而泥漿樣品所測得的電阻率約於3~5 ohm-m左右,且有隨降雨量多寡而變化的趨勢,另於2017年2月在台南外海發生規模5.7地震後,當天即測得泥漿電阻率有明顯下降的情形。因此推斷當地震發生時,泥漿受到搖晃後所含的甲烷氣體在輸送過程時將比一般時期更易逸散,將使泥火山周圍近地表因氣體含量上升而造成電阻率升高。本研究除觀測地震對泥火山之影響外,同時也觀察到於去年莫蘭蒂颱風與梅姬颱風後也有活動變化之情況,甚至出現新噴發口,而其機制仍需待後續研究來解釋其一系列變化之成因。

    In order to understand the influence of earthquakes on mud volcanoes, this study used the geophysical method - RIP method to investigate the change of underground electrical properties in this area for about one year, and measured the monthly resistivity of a mud crater to understand the factors, which may affected resistivity.
    The Gunshuiping Mud Volcano is located in a 175-m × 90-m platform in Southwest of Taiwan. There are four main mud-volcano craters:Craters No.1, 2, 3and 4. In this study, we conducted three survey lines by using the Wenner configuration to obtain the resistivity profile images. The results showed that after Meinong Earthquake, the resistivity rose obviously within about 10 meters under the surface, while the resistivity of the mud horizontal conduits declined. We also found that the original crater (No.3) was stopped and replaced by another crater (No.1) in the scene. We inferred that when the earthquake happened, due to the impact of seismic waves by the earthquake, just as the soda shaken, the gas was hard to be saved in the mud so that it escaped to the surroundings and caused the gas content of the shallow surface to increase. Beside, because the cracks of the original crater collapsed, the gas needed another crack to release so that madeanother crater re-activite.
    The data show that there was a decrease of resistivity in most areas when there was significant rainfall before the measurement. On the contrary, the resistivity of mud in the dry season may increased slightly due to the water content decreased. However, after the typhoon it showed a different situation with the foresaid: we found the original active crater (No.1) was stopped again and it a new crater (No.4) was in 20 meters outside on site to continue the activity.

    摘要....................I EXTEDED ABSTRACT...............II 致謝....................X 目錄...................XI 圖目錄.................XIII 表目錄.................XVII 第一章、緒論................1 1.1 前言................1 1.2 研究動機與目的..............2 1.3 文獻回顧................3 第二章、研究區域與地震事件............5 2.1 泥火山簡介與台灣泥火山分布..........5 2.2 滾水坪泥火山簡介與區域地質概況........8 2.3 主要地震事件簡介.............16 第三章、研究方法與原理.............18 3.1 地電阻影像剖面法簡介...........18 3.2 基本原理...............20 3.3 施測方法...............23 3.4 施測儀器...............26 3.5 資料處理...............28 第四章、施測結果與討論.............31 4.1 各次施測結果與討論...........34 4.2 逐次施測間變化與討論...........42 4.3 各次與地震前施測結果之比較.........49 4.4 劇烈降雨前後施測結果之比較.........53 4.5 新噴發口泥漿逐月電阻率測量與氣象資料之討論...55 4.6 綜合討論...............57 第五章、結論.................58 參考文獻.................60

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