適用對象
  • 政府部門
災害類型
  • 震災(含土壤液化)

斷層活動性整合觀測與潛勢分析(2/4)

年度 103年度
主管單位 經濟部中央地質調查所
執行單位 國立臺灣大學
預算來源 [無]
執行經費(仟元) NT$14130.00
執行期間(起&迄) 2014/1/1~2014/12/31
計畫主持人 胡植慶
計畫重點描述 本計畫103年度完成精密水準30條測線共1,099個測段之施測及查核;GPS完成北宜地區116點、桃竹苗地區112點、嘉南地區181點、中部地區155點、高屏地區111點、花東地區69點和恆春地區32點之移動站測量及查核工作。藉由誤差分析及與GPS連續站座標時間序列比對後,顯示觀測資料品質符合歷年施測水準且穩定可靠。PS-InSAR工作為彙整臺灣北部地區衛星影像,由ALOS、ERS-1/2 以及ENVISAT等衛星所拍攝的SAR影像,利用影像對相關值挑選出主影像干涉配對副影像,產生雷達影像干涉圖,並且與此區域同期間水準測線和連續GPS測站得到的變形速率比較。ERS結果顯示,北部區域於1996年到1999年之間最大抬升速率為位於士林、北投地區的8 mm/yr。而土城地區則有最大下陷速率,約為5 mm/yr。以ENVISAT結果來看,在2003年到2008年這段期間,最大下陷速率為位於泰山、五股地區的9 mm/yr,而盆地西側則為平均3~4 mm/yr的下陷速率。其PS結果與四條由北至南的水準測線比較,雖有部份速率不同但趨勢相當一致,皆為由西向東跨過山腳斷層下陷速率越來越大。最後,由ALOS結果顯示,此區域在2007年到2011年其間,臺北盆地主要以往視衛星方向輕微抬升或不動的運動為主。其速率結果與CGPS相當一致。另外,與水準測線比較上,由於此期間地表變動不大,在第一條與第二條測線上因PS-InSAR誤差較大,無法明確比較兩者異同,而第三條與第四條測線則呈現相同的變形情形。另在與LiDAR對比上,除了將PS-InSAR速度場套疊在臺北盆地DTM上以呈現更精確的PS-InSAR選點位置可靠性外,也套疊在構造線形相對較多的臺灣東部地區。結果顯示線形明顯的地方也為視衛星方向抬升活躍的區域,具有高度的吻合。

藉由三維塊體模型DEFNODE,針對臺灣中部及西北部地區由GPS所觀測到的現今(2002-2012)水平地表變形速率進行運動學分析。研究結果顯示大甲斷層及屯子腳斷層上的平均滑移虧損率皆大約1 ~ 2 mm/yr,因此此兩斷層的地震潛能可能相對較小。在三義斷層部分則計算出11.4 mm/yr的高平均滑移虧損率。總結來說,在中臺灣以麓山帶斷層之滑移虧損率最高,而北臺灣則是整體構造活動度較低,各斷層面上反應的滑移虧損皆較小。

井下應變儀部份,處理臺北網、新竹網及嘉義網共11個測站,目前利用幾年來多次較大氣壓變化時的資料,試圖建立氣壓對井下應變儀資料的影響模式並做修正,以建立移除環境影響因素後的殘餘地殼應變時間序列,作為尋找與大地震相關的應變"異常"。2013年12月至2014年11月期間,在嘉義網觀測到1個應變異常事件:5月21日芮氏規模5.9花蓮地震;新竹網觀測到1個應變異常事件:2月5日至2月8日新竹群震;臺北網觀測到2個應變異常事件:2月12日芮氏規模4.2陽明山地震和8月16日芮氏規模3.8新北市烏來區地震。以上地震除了使用原本的平面應變來分析,也嘗試利用剪應變來分析新北市烏來區地震案例,初步判斷出該應變異常為該地震的前兆訊號。而在井下應變儀應變異常判釋統計方面,分析至2014年8月為止,檢視井下應變儀含有前兆訊號並成功對應地震的機率在嘉義網、新竹網與臺北網分別有:40%、71%與67%;而有前兆訊號卻沒有對應地震的誤判機率分別為:60%、29%與33%;地震前沒有前兆訊號的機率為:0%、29%與25%。

在2014年1月15日芮氏規模5南投地震發生前於大平地、古坑和池上土壤氣體觀測站,以及2014年5月21日芮氏規模5.9花蓮鳳林地震發生前於
必要工作項目 (1) 移動式GPS及精密水準測量
(2) 連續式GPS及PS-InSAR
(3) 井下應變儀資料分析
(4) 地球化學及地下水觀測
(5) 整合觀測資料分析
(6) 活動斷層發生潛勢圖建置
預期成果產出 1. 結合GPS 測量、水準測量、GPS 連續觀測站與PSInSAR 之地表水平與垂直方向的變位量,獲取活動斷層地區水平速度場及垂直速度場,分析區域內之主應變、剪應變累積情形,討論不同時期之地殼變形特性,瞭解應變場分布及其變化情形。推測斷層可能活動位置、幾何參數及短期滑移速率等資訊。
2. 處理及分析井下應變儀觀測站資料,分析地表與地下岩盤變形的關係。
3. 分析土壤與水溶解氣體成份變化、水位觀測結果,建立與鄰近地震之關聯,並檢討每個觀測站對於地震的敏感反應區,評估斷層與地震活動之可能前兆因子。
4. 建立臺灣陸域活動斷層之地下幾何形貌。
5. 四年內舉辦2 次國內專題式研討會,邀請各界人士共同參與,公開交流與討論計畫執行成果。
6. 彙整活動斷層參數表,召開專家討論會議凝聚共識,合理解決各項斷層參數之不確定性。
7. 繪製斷層活動機率潛勢圖,提供工程耐震評估、地震危害度分析與地震災害潛勢評估使用。
對應方案課題
    檔案下載 全文報告 精簡報告 成果海報