气象局地表与井下测站场址效应之研究-地震测报中心-中央气象局.PDF

氣象局地表與井下測站場址效應之研究 1,2 2 1 1 溫國樑 郭俊翔 陳俊德 黃雋彥 1 國立中央大學 地球科學系 2 財團法人國家實驗研究院國家地震工程研究中心 郭鎧紋、陳國昌、徐魁江 中央氣象局地震測報中心 摘要 建置高品質井下地震儀觀測站為氣象局近幾年的重點工作項目之一，至 2012 年底為止，氣象局已在全台各地建置超過 30個地表－井下的地震觀測站，每站共 裝設 3部地震儀，包括一部地表強震儀及井下強震、寬頻地震儀各一部。設置於 300 公尺深之井下地震儀大幅降低來自地表雜訊的干擾，可獲得高品質地動訊號， 因此提昇了地震定位的精確度與對區域性小規模地震的監測能力。雖然目前測站 數量仍遠不如日本 KiK-Net 共超過700個，但此觀測網的地震記錄已能供場址效 應之相關研究使用 。本研究目前已收集此地表－井下觀測網 2012 年之地震資料， 並完成各測站之地表及井下強震儀之加速度參數修正 ；其中有部份測站含有波速 量測資料， 參考波速井測和鑽探地質資料建立適當的 P 波與 S 波速度剖面 ，將可 供後續一維分析方法之使用。在本研究中， 以2012 年2月 26日所發生規模 6.4 之 全台有感的霧台地震為例，分析此觀測網所記錄到之地震歷時記錄，地表與井下 的最大加速度分 布狀況顯示 出淺部地層對地震波之放大效應 ；並挑選位於不同區 域共 7 個測站 ，以功率譜密度分析地表與井下背景噪訊的強度；並使用地表和井 下強震儀所記錄到規模 4 以上的地震記錄計算其最大加速度的差異，此即代表各 測站所在地質區場址效應所引起的震波放大現象 ；另使用單站及雙站頻譜比法分 析井下和地表之間地層的經驗轉換函數以了解其場址效應；最後再使用 SHAKE91 程式進行一維模擬 ，比較地表位置的實測與模擬之波形及富氏譜 。此研究成果可 供氣象局未來在井下地震儀設置與估算地震規模之參考。 關鍵詞：最大地表加速度、場址效應、霧台地震 、SHAKE91 一維模擬 Abstract Establishment of a high-quality surface-downhole monitoring network is one of the important tasks of the Central Weather Bureau (CWB) in the recent years. More than thirty surface-downhole stations have been installed in Taiwan until 2012. Each station includes two force balance accelerometer at the surface and the downhole, respectively, as well as one broadband velocity seismometer at the downhole. The noise level is very 120 low for the equipments at the downhole of a depth of around 300 meters and high-quality recordings are available at those stations. Therefore, the accuracy of earthquake locations and the ability of monitoring for small earthquakes are increased. Even if the station number is still less t