P波震源加速度時間函數之研究－以集集地震為例

Abstract

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。