簡易檢索 / 詳目顯示

研究生: 林麗慧
Lin, Li-Hsu
論文名稱: 臺灣地震活動b值的時空研究變化
Spatial and temporal variations of b values in Taiwan seismicity
指導教授: 饒瑞鈞
Rau, Ruey-Juin
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 理學院 - 地球科學系碩士在職專班
Department of Earth Sciences (on the job class)
論文出版年: 2011
畢業學年度: 99
語文別: 中文
論文頁數: 73
中文關鍵詞: 地震b值地震活動集集大地震
外文關鍵詞: b value, earthquake seismicity, earthquake precursors
相關次數: 點閱:182下載:5
分享至:
查詢本校圖書館目錄 查詢臺灣博碩士論文知識加值系統 勘誤回報
  • 地震活動度異常的分析,被視為地震前兆現象研究中極為重要的課題。地震活動反應著地殼應力、應變在時間與空間上的相聯性,而地震活化(地震活動增加)和寧靜(地震活動頻率減少)是兩種最為廣泛討論的現象。Gutenberg與Richter於1944年研究加州地震提出log N = a – b M,將特定區域規模大於或等於M以上的累積地震個數定義為N,計算出地震活動的特性;a值在數學上的意義為直角坐標上的截距;b值為直線方程式的斜率,當中的b值是目前認為探討地震最重要的參數。
    本研究藉由1991至2010年中完整的地震目錄,來分析大地震發生前是否有明顯之前兆發生。分析結果發現1999年Mw 7.6之集集大地震,曾伴隨著前震(地震規模>4.0)的發生。此外,在集集地震震源區之b值於地震發生前一年有下降的趨勢,而b值下降的區塊和集集地震發生的位置與發生的時間相當接近。同區域b值的時間變化曲線在大地震發生前三年亦有相同走勢。依曲線來分類,大致上可分成曲線向下及向上兩大類。而集中在集集大地震震央的區塊中,以曲線向下型態分佈居多。在1996-1997年間、1997-1998年間,b值下降代表著某一些區域開始有地震活動的發生,前者與後者兩個時間點,前者比後者提早一年反應。而 1999年到發生大地震前,b值上升到2,代表著這個時期整體地震活動有異常變化的現象。

    Abnormal seismic activity analysis has been considered as a very important issue for the earthquake precursory searching. Seismic activation (increase in seismic activity) and quiet (less seismic activity) are two mostly wide discussed abnormal seismic activity phenomena, which response to the spatiotemporal variations of crustal stress and strain. A change in seismicity trend occurred before some major events can be regarded as a possible precursor. The frequency reproduction relation log N = a –b M was proposed in the study of the California earthquake by Gutenberg and Richter in 1944, to calculate the characteristics of earthquake activity in a specific area, N is defined as the accumulative number of earthquakes with magnitude larger than or equal to M. The mathematical meaning of a-value is the intercept of Cartesian coordinate system, while the meaning of b-value is the slope of line equation, in which the b value is currently considered as the most important parameters of earthquake analyses. In this study, we used the complete earthquake catalog from 1991 to 2010, to understand that whether the precursor occurred before the major earthquake. One decade before the 1999 Chi-Chi earthquake, the smaller b values are observed less than 35km in depth near the source area of the 1999 Chi-Chi earthquake. According to the temporal variation b values, we mainly divided the b values curves into two types: the downward moving curve and the upward moving curve. The major type of b value curves near the source area of the 1999 Chi-Chi earthquake is the downward moving curve. The meaning of decreased b value here may imply the occurrence of earthquake in some area during 1996-1997 and 1997-1998. The response of epoch for the b value change of the earlier case is about one year earlier than the latter case. The b value increased to 2 before the major earthquake. So it might imply the abnormal variation of seismic activity during this period.

    摘要 I ABSTRACT III 誌謝 IV 目錄 V 圖目錄 VII 第一章 緒論 1 1.1 前言 1 1.2 前人研究 2 第二章 研究區域 8 2.1 臺灣的構造環境 8 2.2集集地震 12 第三章 研究資料與分析方法 16 3.1 分析方法 16 3.1.1 資料來源 16 3.1.2 研究資料的選取與處理 16 3.2 資料分析 18 3.2.1 地震規模 18 3.2.2 完整地震規模 18 3.2.3 b值討論 21 3.2.4 z值討論 23 第四章 結果 26 4.1 完整規模與b值在時間上的分佈 26 4.2 b值在不同時期的變化 29 4.3 b值曲線隨時間的變化 39 4.4 z值曲線隨時間的變化 46 第五章 討論 56 5.1 b值在不同時期的變化 56 5.2 b值在空間上的變化 57 5.3 z值在不同時期的變化 58 第六章 結論與建議 60 參考文獻 61 附錄 65 圖目錄 圖1.1全球b值 4 圖1.2臺灣b值等值圖 4 圖1.3地震數量與b值隨時間變化圖 6 圖1.4破裂帶和空間滑移量分佈圖 7 圖1.5 z值變化和地震數目累積圖 7 圖2.1臺灣附近海域大地結構圖 9 圖2.2台灣地質與活動斷層分佈圖 11 圖2.3 1999年9月21日集集地震震源區名間及日月潭測站記錄 14 圖2.4 1999年9月21日集集地震震源區強震資料圖 15 圖3.1地震觀測分佈圖 17 圖3.2 1991年至1999年間臺灣地區完整地震規模分佈圖 20 圖3.3 1991年至1999年間臺灣地區地震發生頻率-規模分佈圖 20 圖3.4 1991年至1999年間臺灣b值深度變化圖 22 圖3.5 1991年至1999年間臺灣地區b值隨時間變化分佈圖 22 圖3.6 1991/1/1至1999/9/20地震累積數量與z值隨時間變化圖 24 圖3.7 1991/1/1至1999/9/20,z值隨時間的水平顯著圖 25 圖4.1 1991年至1999年間獨立主震震央分佈圖 27 圖4.2 1991年至1999年間完整規模地震規模分佈圖 28 圖4.3研究區域編號圖 30 圖4.4 1991/01/01-1994/12/31間台灣地區b值空間分佈圖 31 圖4.5 1995/01/01-1995/12/31間台灣地區b值空間分佈圖 32 圖4.6 1996/01/01-1996/12/31間台灣地區b值空間分佈圖 34 圖4.7 1996/01/01-1996/12/31間台灣地區b值空間分佈圖 35 圖4.8 1998/01/01-1998/12/31間台灣地區b值空間分佈圖 36 圖4.9 1999/01/01-1999/9/20間台灣地區b值空間分佈圖 37 圖4.10 b值曲線向上的型態及分佈區域 40 圖4.11 b值曲線向下的型態及分佈區域 41 圖4.12曲線向上,b值隨時間的變化 42 圖4.13曲線向上,b值隨時間的變化 42 圖4.14曲線向上,b值隨時間的變化 43 圖4.15曲線向上,b值隨時間的變化 43 圖4.16曲線向下,b值隨時間的變化 44 圖4.17曲線向下,b值隨時間的變化 44 圖4.18 △b隨時間變化量 45 圖4.19 1991/1/1至1994/12/31間z值隨時間變化圖 47 圖4.20 1991/1/1至1994/12/31間地震規模與地震累積數量關係圖 47 圖4.21 1991/1/1至1994/12/31間z值年變化率圖 48 圖4.22 1991/1/1至1994/12/31間z值隨時間變化圖 48 圖4.23 1995/1/1至1995/12/31間地震規模與地震累積數量關係圖 49 圖4.24 1995/1/1至1995/12/31間z值年變化率圖 49 圖4.25 1996/1/1至1996/12/31間z值隨時間變化圖 50 圖4.26 1996/1/1至1996/12/31間地震規模與地震累積數量關係圖 50 圖4.27 1996/1/1至1996/12/31間z值年變化率圖 51 圖4.28 1997/1/1至1997/12/31間z值隨時間變化圖 51 圖4.29 1997/1/1至1997/12/31間地震規模與地震累積數量關係圖 52 圖4.30 1997/1/1至1997/12/31間z值年變化率圖 52 圖4.31 1998/1/1至1998/12/31間z值隨時間變化圖 53 圖4.32 1998/1/1至1998/12/31間地震規模與地震累積數量關係圖 53 圖4.33 1998/1/1至1998/12/31間z值年變化率圖 54 圖4.34 1999/1/1至1999/9/20間z值隨時間變化圖 54 圖4.35 1999/1/1至1999/9/20間地震規模與地震累積數量關係圖 55 圖4.36 1999/1/1至1999/9/20間z值年變化率圖 55 圖5.1 b值圖與破裂帶和空間滑移量分佈圖之疊合圖 59

    中文部份

    何春蓀,臺灣地質概論,經濟部中央地質調查所,164頁,1975。
    鄭錦桐,臺灣地震度分析—使用新的震源分區,國立中央大學地震物
    理研究所,共131頁,1996。
    經濟部中央地質調查所,九二一報告,1999。
    經濟部中央地質調查所,1999年9月21日集集地震震源區名間及日
    月潭測站記錄,1999。
    經濟部中央地質調查所,1999年9月21日集集地震震源區強震資料
    圖,1999。
    邱宏智 集集地震之進震源強地動,自然科學簡訊,11(4):129-135,
    1999。
    林慶偉、賴文基、黃敏郎、劉彥求、吳銘志、謝正倫921大地震成因
    與斷層活動機制,自然科學簡訊,11(4):147-155,1999。
    余水倍、郭隆晨、許雅儒、劉啟清、蘇宣翰、侯進雄、李錦發、賴典
    章 1999年集集大地震之同震與震後變形,自然科學簡訊,11(4):
    156-161,1999。
    羅俊雄等 九二一集集大地震全面勘災精簡報告,國家地震研究中心
    報告(NCREE-99-033),1999。
    經濟部中央地質調查所,臺灣地質與活動斷層分佈圖,2000。
    陳培善、白彤霞、李保昆,b值和地震復發周期,地球物理學報,46
    (4):510-519,2003。
    經濟部中央地質調查所,台灣地質與活動斷層報告,2004。
    財團法人地工技術研究發展基金會,地質工程,2008。
    張立承,臺灣地區地震b值特性分析,國立成功大學地球科學系碩
    論文,共71頁,2008年。
    吳美琍,臺灣地區淺層地震b值特性分析,1994-2006,國立成功大
    學地球科學系碩士論文,共77頁,2007年。
    馬國鳳,集集大地震破裂行為,臺灣之活動斷層與地震災害研討會論
    文集,2002。
    吳逸民,台灣大百科全書網站,http://taiwanpedia.culture.tw。

    英文部分

    Aki, K., Maximum likelihood estimate of b in the formula
    log N = a-b M and its confidence limits, Bull. Earthq. Res. Inst., 43, 237-239, 1965.

    Gutenberg, R., and Richter, C. F., Frequency of earthquakes in
    California, Bull. Seism. Soc. Am., 34, 185–188, 1944.

    Teng, L. S., Geotectonic evolution of late Cenozoic arc-continent
    collision in Taiwan, Tectonophysics, 183, 57-76, 1990.

    Wang, J. H., b values of shallow earthquakes in Taiwan, Bull. Seism. Soc.
    Am., 78, 1243-1254, 1988.

    Wiemer, S., A software package to analyze seismicity: ZMAP,
    Seismol. Res. Letts., 72, 374-383, 2001.

    Wiemer, S., and Benoit, J. P., Mapping the b-value anomaly at 100 km
    depth in the Alaska and New Zealand subduction zones, Geophys.
    Res. Lett., 23, 1557–1560, 1996.

    Wiemer, S., and Schorlemmer D., ALM: An asperity–based likelihood
    model for California, Seismol. Res. Letts., 78(1), 134–140, 2005.

    Wu, Y. M., and Chiao L. Y., Seismic quiescence before the 1999 Chi-Chi,
    Taiwan, Mw 7.6 earthquake, Bull. Seism. Soc. Am., 96, 321-327, 2006.

    Wu, Y. M., Lee, W. H. K., Chen, C. C., Shin, T. C., Teng, T. L., and
    Tsai, Y. B., Performance of the Taiwan Rapid Earthquake
    Information System ( RTD ) during the 1999 Chi-Chi (Taiwan)
    earthquake, Seismol. Res. Letts., 71, 328–333, 2000.
    Wyss, M., and Habermann, R. E. Precursory seismic quiescence,
    Pure Appl. Geophys., 126, 319-332, 1998.

    Wyss, M., and Wiemer, S., Seismic Quiescence Before the Landers
    (M=7.5) and Big Bear (M=6.5) 1992 Earthquakes, Bull. Seism. Soc.
    Am, 84, 900-916, 1994.

    Wyss, M., and Wiemer, S., Change in the probability for earthquakes in
    southern California due to the Landers magnitude 7.3 Earthquake,
    Science, 290, 1334-1338, 2000.

    Yu, S. B., Chen, H. Y., and Kuo, L. C., Velocity field of GPS stations in
    the Taiwan area, Tectonophysics, 274, 41–59, 1997.

    下載圖示 校內:2013-08-18公開
    校外:2013-08-18公開
    QR CODE