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A search for a correlation between time change in transfer functions and seismic energy release in northern Taiwan
(2006-09-16) Chen, Kuang-Jung; Chiu, Bonbbon; Lin, Cheng-Horng
Abstract The geomagnetic data of the Lunping Geomagnetic Observatory from 1988 to 2000 are utilized for computing daily geomagnetic transfer functions. The method of analysis is based on the power spectrum analysis developed by Everett and Hyndman. Monthly means are statistically obtained from these daily values of transfer functions. In order to compare these time changes with seismic activity (seismicity), the earthquakes occurring within 150 km from Lunping, with a magnitude ML greater than 4.0, are located. The related energy releases by those earthquakes, summed month by month, are correlated to the transfer functions. After removing the seasonal effect, we find that the time changes of magnitude of Au and Bu (real parts of the transfer function) for frequencies of 2, 3, 4, and 6 cycles/hour seem to be strongly related to the energy release within the whole study period. Two significant precursors were found from the A and B values, 40 and 20 months before high seismicities, respectively.
P波震源加速度時間函數之研究－以集集地震為例
(2018) 高毓琦; Kao, Yuh-Chi
本研究選取強地動觀測計畫(Taiwan Strong Motion Instrumental Program, TSMIP)的集集地震事件序列之垂直分量、南北分量、東西分量等三分量合成之總量記錄，對於收錄到集集主震的四個分區：台中分區(TCU)、花蓮分區(HWA)、嘉南分區(CHY)與台東分區(TTN)進行分析。使用複數解載(CMD)與三維Qp值模型解算出4~10 Hz內各測站之震源加速度函數；先做同一分區的場址效應平均化，再做各個分區間比較。以同樣的方式再做集集地震序列之一餘震各分區之平均震源加速度函數，同樣進行各分區間比較，並進行主震與餘震事件的比較。研究結果有以下發現：集集主震與餘震的震源加速度函數，去除異常紀錄之台中測站，各分區的震源加速度時間函數，都有共同的狀態。首先從0至4秒之間僅有微量的水平振幅，約在0.5~1 gal之間，4秒以後開始有所增幅，至第7秒多達到峰值，然後振幅逐漸減低，之後因不同分區而有不同的減低幅度，直至原來前3~4秒時的振幅。50個測站中有16個測站其S-P波走時差在10.24秒以內的花蓮分區、與35個測站中有5個測站其S-P波走時差在10.24秒以內的嘉南分區，震源加速度時間函數最大振幅皆達到3 gal。全部測站S-P走時差皆在10.24秒以上之台東分區，震源加速度時間函數最大約1 gal。集集餘震的震源加速度函數，因所有分區走時差在6秒以上，且起始與結束部分波動幅度差不多大，這代表了所有分區的震源加速度函數只有P波到達，或是有部分S波滲入，並未像集集主震台中分區之震源加速度時間函數，受到表面波滲入影響，在時間末端的加速度時間函數有極大的振幅。將集集餘震所有分區的震源加速度函數進行比較，會發現此次餘震事件中，台中分區與花蓮分區的測站走時差皆在10.24秒內，花蓮分區走時差中位數約在7.711秒、台中分區走時差中位數約7.716秒，也表示震央距中位數兩者相差不大，但台中分區的震源加速度函數最大振幅卻仍達到±15 gal，花蓮分區的震源加速度函數最大振幅卻僅有±5 gal，由於分區裏所有測站之S-P波走時差皆在6秒以上，可以排除是表面波到達所影響，造成兩個分區震源加速度函數差異甚大原因，推測台中分區與同一事件其他分區相比，場址效應明顯大於同一事件其他分區。而餘震事件中摒除較大場址效應之台中分區不計，其震源加速度時間函數之變化，在0~5秒以內，花蓮分區有3~4 gal、台東分區有2~3 gal、嘉南分區有0.5~1.5 gal的起伏，5秒過後開始出現反向振幅，在7秒時達到峰值，直到10.24秒結束為止；花蓮分區最大振幅可達到5gal、台東分區最大振幅可達到3gal、嘉南分區最大振幅僅有2gal；由以上結果發現，震央距越遠，震源加速度函數之最大振幅越小。
臺灣地區震源P波加速度特性之研究
(2017) 黃丞皞; Huang, Cheng-Hao
本研究使用複數解載(Complex demodulation)、波線追跡法(Ray tracing)與三維衰減構造(Attenuation structure)等方法，以中央氣象局強地動觀測計畫(Taiwan Strong Motion Instrumental Program ,TSMIP )臺中地區、臺南地區、宜蘭地區、花蓮地區與臺東地區測站地震事件記錄，解算震源P波加速度時間函數，為研究震源P波加速度時間函數之新解法。本研究目標為震源P波加速度時間函數，選取芮氏規模(ML)大於6.0的地震事件，如此震波傳遞至測站方有足夠之初達P波加速度波形紀錄可供分析；並且各地區測站地震紀錄之地震強度大於4級，如此初達P波波形方足夠明顯供分析使用。由臺中地區、宜蘭地區與臺東地區測站資料解算地震事件I之震源P波加速度時間函數結果可見，各地區解算同一個地震震源加速度變化一致，故推論本研究應為研究震源特性之可信方法。臺南地區測站解算地震事件I之震源P波加速度時間函數結果與其他地區測站解算結果比較可見其加速度變化相對較低，由此地區地下構造推論可能為沖積層造成之場址效應造成，然而更精確的原因尚待進一步的研究。由宜蘭地區測站資料解算12個地震事件震源P波加速度時間函數，地震事件A-I的P波的震源時間函數具有高線性相關性，震央分布沿著宜蘭平原向東延伸至琉球溝與沖繩槽之間，在大地構造上屬於菲律賓海板塊與歐亞板塊碰撞隱沒區，於中央氣象局地震活動分區中屬於花蓮分區。事件J的P波加速度變化以較低的加速度變化率上升到最大值，並且以較低的加速度變化率下降，震央位於海岸山脈至花東海盆之間，在大地構造上屬於菲律賓海板塊與歐亞板塊弧陸碰撞區，於中央氣象局之地震活動分區中屬於臺東分區。事件K和L具有相似的P波加速度變化，具有高線性相關，震央位於臺灣本島中央，於大地構造上屬於板塊運動形成造山運動之陸地抬升區，於中央氣象局之地震活動分區中屬於臺中分區。研究結果顯示不同分區之震源加速度時間函數具有不同加速度變化，可知各地區之孕震構造有不同的地震加速度特性，推論位於不同孕震區的震源可能具有不同的錯動過程，在應力釋放時以不同的加速度變化反應其差異。
鄂霍次克海岩心MD012414之磁學研究—180萬年來東北亞古氣候及古環境變遷
(2003) 周祐民; CHOU, YU-MIN
本研究對2001年IMAGE VII航次採自鄂霍次克海中部Deyugin Basin中心編號MD012414海洋岩心進行古地磁及磁學參數分析，岩心點址經緯度為(149°34.80’E, 53°11.77’N)，水深1123公尺。古地磁學研究分析岩心中沈積物之自然殘磁方向及強度，主要目的為建立該岩心之古地磁地層及古地磁場長期變化型態，提供岩心對比及年代控制機制。而磁學性質之研究則包含磁感率、逆磁滯殘磁及等溫殘磁等，這些磁學參數主要探討沈積物中磁性礦物種類、粒度及含量變化，進而探討研究地點古環境、古氣候變遷模式。自然殘磁之結果分析指出本岩心總長度53.88公尺涵蓋了松山(Mayuyama)反向世代上半部與布倫(Brunhes)正向世代，可提供本研究區域近180萬年來更新世 (Pleistocene) 相當完整的資料。記錄中出現多次地磁場反轉紀錄，分別為Upper Olduvai Event、Cobb Mountain Event Jaramillo Event、及Mayuyama – Brunhes Boundary，其年代各為177萬年、124~121萬年、107~99萬年、及78萬年前。由年代模式，計算沈積物平均沈積速率約3 cm/kyr。記錄中亦出現多次古地磁場極性異常事件(Excursion)。磁感率隨深度變化結果與沈積物顆粒大小及氧同位素分析初步結果相比較(李孟陽等,未發表資料)，我們發現磁感率高值區出現在粗顆粒百分比高之沈積物區，同為冰期時之產物，由於磁感率高低反應磁性礦物含量相對之多寡，因此推論冰期時磁性礦物含量較高，而間冰期時則下降。樣品所得逆磁滯殘磁除以磁感率之結果，可去掉磁性礦物量變化影響，明顯反映出磁性礦物粒度大小變化，本岩心分析之結果顯示磁性礦物之粒度與一般沈積物顆粒粒度之變化相當一致，顯現冰期時沈積物中磁性礦物顆粒粒度較粗，間冰期時磁性礦物顆粒較細的特性。從這些結果與前人之研究，我們認為冰期時鄂霍次克海沈積物可能主要來自東邊的勘察加半島(Kamchatka Peninsula)火山地區，由冰川刮蝕帶來之沈積物中具有含量較高顆粒較粗之磁性礦物，而在間冰期時，則可能由周遭帶來較多海洋及陸源沈積物，其中磁性礦物較少顆粒較細。等溫殘磁測量結果中，出現多處加磁變化異常區域，當弱磁場(50~75 mT)加磁時等溫殘磁值下降，加磁至強磁場時才增加，此現象有可能是磁學特性特殊之礦物，如菱鐵礦(Siderite, FeCO3)所造成。由等溫殘磁所得結果與S-ratio及剛性等溫殘磁結果指出，沈積物中主要磁性礦物為磁鐵礦；排除等溫殘磁加磁變化異常區域，我們在岩心深度9.20~14.98公尺、39.06~39.76公尺及40.67~41.88公尺處發現具有較高含量的赤鐵礦或褐鐵礦，初步推論這些磁性礦物的來源可能與風積物有關。其可能機制為：風成黃土在乾冷的冰期形成，當蒙古及西伯利亞地區高壓產生時，吹起近地表強烈乾冷的風，將泥沙從黃土高原吹送上平流層，經由西風吹送，最後落入鄂霍次克海及附近區域沈積。本岩心中也發現數層火山灰，其中3.35公尺處之火山灰層應相當於Gorbarenko(2002)報導之K2火山灰層，可能為在26 ka時位於Onecotan島之火山Nemo – III 所噴發。
集集地震序列之P波震源時間函數探討
(2018) 馬若涵; Ma, Ruo- Han
本研究藉由花蓮地區測站資料解算車籠埔斷層構造震源加速度時間函數變化，使用交通部中央氣象局自由場強地動觀測計畫，運用複數解載(complex demodulation)、P波速度模型與QP三維衰減構造，將花蓮地區原始地震加速度紀錄，進行震源P波加速度時間函數的解算，從而瞭解集集地震序列之車籠埔斷層的震源特性。震源時間函數可以看到地震事件發生當下，從震源產生地震波的加速度絕對物理量值隨著時間的變化，藉由函數解算結果得到地震事件的發震過程與地震加速度形式。本研究以解算震源P波加速度時間函數的方法，排除地動加速度的影響因子，逐一消去場址與儀器效應、路徑衰減效應等問題，而獲得集集地震序列斷層構造的震源函數特性與震源錯動模式，並挑選兩個獨立的地震事件解算震源時間函數，進行地震序列的分類。透過解算結果推論，地震事件受到相異的應力模式，能夠解算出不同的震源函數特性。因此震源時間函數能夠清楚辨識不同地震事件的受力過程與震源特性，將來如果要判斷獨立的地震事件是否屬於地震序列，震源時間函數是一種度量與輔助判斷的標準。