触口断层活动情形监测II－利用水准测量方法-中央气象局.PDFVIP

觸口斷層活動情形監測 （II ）－利用水準測量方法 王維豪 中正大學地震研究所 郭鎧紋 吳建文 中央氣象局地震測報中心 摘 要 當地殼受應力作用會有變形現象 ，而引起地盤的上升或下降 ，根據許 多觀測資料顯示 ，在規模較大的地震發生前 ，震央附近的地盤均有明顯的 垂直及水平位移 ，因此地殼垂直變形的觀測可作為地震前兆現象研究項目 之一 。本計畫於觸口斷層附近埋設水準點 ，利用水準測量方法以監測該斷 層的活動情形 。根據測量結果顯示 ，921 集集大地震和 1022嘉義地震並未 造成觸口斷層兩側有明顯的垂直位移情形 ，只有在天長吊橋的水準點 ，於 921 集集大地震後有 1.2 公分的上昇 。 前言 當地殼受應力作用會發生變形 ，當地殼無法承受變形時就突然斷裂而 造成地震 。根據岩石脹容圖一( )現象 (Scholz et al., 1973) ，大地震發生以 前 ，震央附近之地盤會因應力作用而有上升的情形 。在日本松代地區 ，於 1965 至 1966 年間測得局部性地盤的上升 ，隨後即發生數目繁多之群震 (Stuart and Johnston, 1975) 。位於美國加州聖佛南渡 (San Fernando)地 方 ，於 1971 年發生規模 6.4的地震 ，從 1961 年起至地震前 ，震央附近即 有地盤上升的現象 (Castle et al, 1974) 。其他在日本本州兩岸(Dambara, 1973) 、中國大陸唐山地區 (1976 年唐山地震專刊, 1982)及蘇俄加姆地區也 都有觀測到因地震而造成地盤局部上升的現象 。因此 ，對地殼垂直變形的 監測可為地震前兆現象研究項目之一 。中央研究院地球科學研究所曾在五 條橫跨縱谷斷層中段的水準測線 ，進行水準測量作業 ，在瑞穗 、玉里 、富 里 、池上及萬安等地的重複水準資料都偵測到快速地殼垂直變動 ，縱谷斷 層東側的海岸山脈相對於其西側的中央山脈穩定而持續的上升 ，上升速率 每年可達 1～2 公分(Yu and Liu, 1989) 。重複水準測量可視為監測斷層兩 側垂直變位最有效的方法 。 根據必威体育精装版 GPS觀測資料顯示 （Yu and Chen, 1998 ） ，嘉南地區地殼 的應變 ，持繼且均勻的在改變 ，尤其在觸口斷層附近 。此外 ，嘉南地區一 直被認為很有可能發生大地震 ，因此實在有必要加強該地區的監測作業 。 341 本計畫已在觸口斷層兩側埋設水準測量基點 ，每半年進行一次精密水準測 量 ，籍以瞭解該斷層的活動情形 。 基點選址與埋設 本計畫所埋設的水準點 ，不僅供水準測量使用 ，有部份的水基點也將 進行重力與 GPS的觀測 。因此 ，基點位置的選定除了考慮通視情形 ，同時 也要對基點週遭的干擾 、震動及遮蔽角 ，加以思考 。利用水準測量來做地 殼垂直位移觀測 ，必須在地面上埋設一固定標點 ，標點中間為一凸起半球 形 ，作為每次放置銦鋼尺的位置 。由於地殼變形觀測屬於長期性的工作 ， 故基點的埋設以能長久穩固為首要 。 傳統的標石埋設 ，常以花崗石或其它堅硬之石頭 ，刻製成約一 、二十 公分平方 ，數十公分長的石柱 ，其上方刻以十字 ，再埋入土中 ，加以固定 於其環境中 。此種埋石方法的穩定性 ，決定於其標石底部基礎的堅固性 ， 以及其回填土的密實度及對稱性 ，往往在埋設數個月內會有水平的移動 ， 以及較大的下陷量 ，而且在數年之內 ，會因回填土與四周原有地質材料密 度不同 ，仍會有微量的移動 ，尤其在垂直的下陷方面較為明顯 。另外在沈 積層的表層 ，往往因四周地表承載重量之改變 ，如車輛 、壓土機的經過 ， 工程 、建築物的負載等 ，都會造成橫向的位移 ，這些都會干擾到地殼變動 的監測 。 在本