台湾地震区应变释放速率分析

从台东纵谷到闽粤沿海的地震活动变化特征及其构造应力场关于台东纵谷到闽粤沿海的地震活动变化特征及其构造应力场的研究，是岩石圈构造学的一个重要方面。

台湾海峡是构造活动最活跃的地区之一，研究它的地震活动变化和构造应力场是理解台湾地区构造活动的重要途径。

本文将从台东纵谷到闽粤沿海地区的地震活动变化特征及其构造应力场的发育状况进行综述，探讨它们与地形变化之间的关系。

台湾海峡及其附近海域是台湾北部盆地地壳拉张期构造发育最为明显的部位，地震活动如火山活动一样，分布在台湾海峡以东及菲律宾海峡以西的纵向轴线上，呈现出纵谷-低山起伏的地震活动带状分布，这些地区的应力场是复杂的，表明台湾海峡和其附近海域经历了多次大尺度的构造活动演化的历史。

从台东纵谷到闽粤沿海的地震活动具有若干明显的特征，如台湾海峡深处存在着深度上起伏较大的地震活动发生处，而台湾海峡双岸有较为散布的较浅层深度的大地震发生处；闽粤沿海的地震活动变化较小，深度大地震发生处较少；台东纵谷、壽豐溪等区域的深度和活动较轻的地震发生处比较多，而太平山、安定阁等地区的活动程度和深度较深的地震发生处较少。

台湾海峡以及其附近海域构造应力场明显复杂，具有明显的拉张、剪切及旋转（黄正男等，1996）。

台东纵谷以降，拉张主导，而台湾海峡以南已出现明显的剪切应力场（陳裕英等，1998），中央具有一定的白垩系岩石剪切应力场；地壳拉张的叠加作用，使壽豐溪及太平山地区的地震活动發生了明显的变化，它们具有若干较深的地震发生处，而安定阁杉林冈、南沙礁等地方也比较敏感，出现较多的深度地震发生时的应力场特征。

本文研究的台东纵谷到闽粤沿海的地震活动变化特征及其构造应力场，地震活动带状分布以及复杂的构造应力场特征，显示出地壳拉张对台东纵谷到闽粤沿海之间的大地构造构成了重要的作用。

台湾海峡深处拉张场出现起伏，而两岸和壽豐溪及太平山等地区更多受剪切应力场的影响。

而地震活动分布特征表明，台湾海峡附近海域受到了明显的构造作用，石林山到闽粤沿海海域的地形和地震活动的变化是中心对称的，这一结果可以作为今后相关地质研究的基础。

袁定强、苏旭耀、郭皓等,2008,1999年台湾集集7 6级地震对大陆地区影响烈度调查及研究,中国地震,24(2),116~125。

1999年台湾集集7 6级地震对大陆地区影响烈度调查及研究袁定强 苏旭耀 郭皓 段刚福建省地震局,福州市华鸿路7号 350003摘要 本文通过对资料的分析研究,力求给出1999年台湾集集7 6级地震波及大陆东南沿海地区的影响烈度分布情况,并利用福建数字遥测地震台网有限的速度记录资料,给出该震波及大陆东南沿海地区峰值加速度分布的参考性结果。

研究表明,平潭、惠安、莆田、福清等地受该地震波及的影响烈度、峰值加速度是大陆东南沿海地区最高的。

关键词: 集集地震 大陆地区 影响烈度 峰值加速度[文章编号]1001 4683(2008)02 116 10 [中图分类号]P315 [文献标识码]A[收稿日期]2007 07 02;[修定日期]2008 06 24。

[作者简介]袁定强,男,生于1944年,研究员,主要从事地震科技管理、地震监测、地震活动性、历史地震等研究工作。

E mail:dqyuan@ 。

0 引言1999年9月21日1时47分在台湾南投集集镇附近发生的7 6级大地震波及福建、浙江、广东和江西等省,福建大部分地区,浙江、广东、江西等部分地区强烈有感,但至今没有一份全面地、完整地反映该大地震在大陆东南地区影响烈度分布的相关资料。

为此,我们查阅了福建、江西、广东、浙江等省地震局上报、记载的资料,以及当地当日报纸有关该震的相关报道,并有重点地向上述地区及所属的10多个设区的市级地震局及地震台进行了调查,经研究分析后,力图给出该大地震波及大陆东南沿海地区的影响烈度分布情况。

本文以上述资料为基础,参照 中国地震烈度表(1980) (下称 烈度表 )(时振梁等,1992),确定各地相应的烈度值,结合数量有限的数字地震台站的峰值加速度参考值,最终给出1999年台湾集集7 6级大地震波及大陆东南沿海地区的影响烈度分布图。

RED-ACTReport：20190403台湾台东县5.6级地震破坏力分析说明本次地震发生于4月3日09:52，本报告完成于当日11:20。

应数据提供方要求，本报告推迟至地震两周后发布。

致谢和声明感謝協助本研究相關人員。

本分析仅供科研使用，具体灾情和灾损分析应根据现场调查情况确定。

一、地震情况简介据测定，4月3日9时52分在台东县发生5.6级地震，震源深度10千米，震中位于北纬22.95度，东经120.85度。

二、强震记录及分析20190403台湾发生5.6级地震，地震获得了1组地震动，由于地震动没有完全收集，可能还有更强的记录。

典型地震记录分析如下：STYH台站位置为北纬23.179度，东经120.781度(图1)，记录到水平向地震动峰值加速度为74.26cm/s2，竖直向地震动峰值加速度为46.13cm/s2。

该地震动及反应谱如图2、图3所示。

图1 STYH台站位置(a) EW(b) NS(c) UD图2 STYH台站地面运动记录图3 STYH台站记录反应谱三、地震动对典型城市区域破坏能力分析利用密布强震台网在震后获取的实时地震动信息，再结合城市抗震弹塑性分析，就可以得到地震发生后不同地点的建筑破坏情况，为抗震救灾决策提供科学支撑。

图4为本次地震震中附近范围内台站记录分析得到的建筑震害分布示意图，图5为本次地震震中附近范围内台站记录分析得到的人员加速度感受分布示意图。

(a)采用厦门典型城市建筑模型(b)采用厦门典型乡镇建筑模型图4 不同台站地震记录破坏力分布图（建筑抗震承载力取均值）(a)采用厦门典型城市建筑模型(b)采用厦门典型乡镇建筑模型图5 不同台站地震记录人员加速度感受分布图（建筑抗震承载力取均值）四、地震动对典型单体结构破坏能力分析(1) 对典型多层框架结构破坏作用模型1：六层框架结构将STYH台站记录输入立面布置如图6(a)所示的6度、7度和8度设防的典型六层钢筋混凝土框架结构，得到其层间位移角包络如图6(b)所示。

921台湾集集地震灾害最严重地区的烈度评定
郝敏;谢礼立;王家全
【期刊名称】《世界地震工程》
【年(卷),期】2006(22)4
【摘要】根据9.21台湾集集大地震过后南投县、台中县、台北县和苗栗县这四个主要受害地区的建筑物震害,参考不同的评定烈度标准综合确定出这四个地区的地震烈度,然后又计算出四地区的地震动峰值加速度、峰值速度、峰值谱加速度、峰值谱速度以及峰值谱位移的平均值。

将这些均值分别与地震烈度进行基于最小二乘法的线性回归,发现这些地震动参数均值除峰值谱位移外都和烈度有很好的相关性,相关系数均在0.95以上,这说明研究评定的这四个地区的地震烈度是正确合理的,可以加以推广并应用于其它地震研究工作中。

同时由于地震烈度是描述地震破坏后果的物理概念,地震动参数和烈度间的良好相关性也说明地震动参数和建筑物震害有很大的关联性,能够体现对结构的潜在破坏势。

【总页数】5页(P22-26)
【关键词】震害;地震烈度;地震动参数;地震动潜在破坏势
【作者】郝敏;谢礼立;王家全
【作者单位】哈尔滨工业大学土木工程学院;广西大学土木建筑工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】P315.9
【相关文献】
1.921台湾集集地震的烈度等震线 [J], 郝敏;谢礼立
2.1999年台湾集集7.6级地震对大陆地区影响烈度调查及研究 [J], 袁定强;苏旭耀;郭皓;段刚
3.台湾集集921地震地壳形变的简介与讨论 [J], 吴云
4.921台湾集集地震近断层强震记录的基线校正 [J], 王国权;周锡元
5.1999年台湾921集集大地震中的水利水电工程 [J], 朱伯芳
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地震动作用下的应变分布情况地震，大家一听到就觉得不寒而栗，仿佛整个世界都在你脚下摇晃一样。

地震发生的时候，我们的地面就像是被一只巨大的手猛地搅动了一下，动得好像盘子里的汤，四处飞溅。

哎呀，别说了，想想都让人心慌。

说到地震，我们最关注的是什么？自然是地震波传递时对地面和建筑物造成的应变情况了。

其实这就是地震发生时，地面受力后发生的那些小变化。

你想，地震就像给地面打一针强烈的刺激，没事儿不跳舞的地面也要跟着晃几下。

好啦，咱们一起来聊聊这些变动的背后，地面上到底是怎么“出状况”的。

先说说地震的作用吧，地震波传递到地面的时候，地面上的应变情况就开始显现了。

像是那种被突然扔进冰水里的感觉，地面也不敢轻举妄动。

地震波就像是一个“恶作剧”的孩子，忽东忽西，让人措手不及。

你知道吗？不同的地震波传递到不同地方，产生的效果也不一样。

就好比你走在平坦的路上，突然间一颗石子踢到了你脚边，你还可能不自觉地摆正姿势，但如果是个大坑，你估计直接摔个跟头。

那种震动一来，地面的应变就大了，形势也是立马严峻。

建筑物、桥梁啥的，表面看起来稳稳的，但当地震波传过去，那可真是动摇得不轻。

有时候你也许会觉得，哎呀，地震来的时候是不是只有高楼大厦才会有影响？其实不是哦！别小看那些看似不起眼的小建筑物，有时候它们受震动影响的程度甚至更大。

因为地震一来，地下的震源开始释放能量，波动越强，距离震中越近的地方，就像是在“显微镜下”观察应变，变得更加细致入微。

你看，如果地震波在山脚下传递，整个山体的稳定性可能会受到影响，那时候就真是“震天动地”了。

这时候，地面上产生的应变是立竿见影的，连路面都可能被震裂。

大家都知道，地震最害怕的就是“错位”——一旦地面发生错位，建筑物可能就会被折磨得不成样子。

就好比摔跤摔到地，肋骨没断，膝盖倒是挂了个“彩”……明白了吧？这种错位就会让地面发生不规则的变形，影响范围也更大。

再说，地震发生的时候，地面上下的振动不仅仅是水平的，有时候上下的变化更加直接。

1999年台湾集集地震余震区 嘉义地区地震的剪切波分裂参数随时间变化的研究郑秀芬1,2,陈朝辉2,张春贺3*1中国地震局地球物理研究所,北京 1000812台湾中正大学地震研究所,嘉义 621023国土资源部油气资源战略研究中心,北京 100034摘 要 本文利用台湾中央气象局布设的嘉义台CHY 、民雄台CHN2和义竹台C HN8记录的地震波形资料,使用波形互相关的S AM 分析方法(剪切波分裂系统分析方法),对发生在1999年9月20日台湾集集大地震(M W 7 6)余震区的嘉义M L 6 4和M L 6 0级地震的震前序列,开展了长达22个月的大震前近场源剪切波分裂参数随时间变化的应力预测研究.研究结果表明,在正常情况下,快剪切波的偏振方向大致近东西向,与嘉义地区最大主压应力场的方向一致,表明该区的各向异性受区域构造应力场控制;根据剪切波分裂参数 快剪切波偏振方向和慢剪切波时间延迟随时间的变化,我们认为,临震期慢剪切波时间延迟的快速下降和快剪切波偏振方向90 跳跃事件的频繁发生,可以作为临震期大震应力预测的前兆指标.近场源剪切波分裂参数随时间的变化在揭示震源区应力变化方面将发挥重大作用.关键词 台湾集集地震,余震区,嘉义地震,地震各向异性,剪切波分裂,应力预测前兆,快剪切波偏振方向,慢剪切波时间延迟文章编号 0001-5733(2008)01-0149-09中图分类号 P315收稿日期 2007-01-15,2007-08-27收修定稿基金项目 中国台湾科学委员会博士后基金项目(NSC 94 2119 M 194 004)及项目(NSC 92 2816 M 194 0003 6)资助.中国地震局地球物理研究所论著编号:07AC1020作者简介 郑秀芬,女,1967年生,博士,中国地震局地球物理研究所副研究员,主要从事实时地震学的理论与方法研究.E mail:z hengxf@cea igp.ac.c n*通讯作者 张春贺,男,1966年生,博士,主要从事油气地球物理勘探技术应用研究.E mail:chunhezh@Study on temporal variations of shear wave splitting in the Chiayiarea,aftershock zone of 1999Chichi earthquake,TaiwanZ HE NG Xiu Fen1,2,C HE N Chao Hui 2,ZHANG Chun He3*1Institu te o f Geophysics ,Chin a Ea rth qu ake Administration ,Bei jin g 100081,Ch in a 2Institu te o f S eismolog y ,Na tiona l Ch un g Chen g U ni versit y ,Chia yi 62102,Tai wan ,Ch in a3Stra teg ic Resea rch Ce nt ref o r Oil an d Gas Resou rc es ,Min ist ry o f L a nd an d Resources ,Be ijin g 100034,Ch inaAbstract Based on the data from three seismic stations C HY,C HN2and C HN8of Taiwan Central Weather Bureau Seismic Network (CWB SN),the systema tic analysis method (SAM)of shear wave splitting has been used to do the near source stress forecast research of temporal preseismic variations of polarization directions and time delays in nearly 22months before 1999M L 6 4and M L 6 0earthquakes in the C hiayi area,the aftershoc k zone of M W 7 6Chichi,Taiwan earthquake of September 20,1999 The result sho ws that the normal polarization directions of station C HY,C HN2and C HN8are approximately E W,in good agreement with the direc tion of maximum c ompressional stress,suggesting that the anisotropy in this area is controlled by local tec tonic stress field.The results strongly indica te tha t in the stress c ritical stage,the polarization 90 -flips occurred frequently,and that there were abrupt decreases in time delays shortly before the C hichi mainshoc k第51卷第1期2008年1月地 球 物 理 学 报C HINESE JOURNAL OF GEOPHYSICSVol.51,No.1Jan.,2008and two Chia yi earthquakes.These can be considered as two precursors of stress forecast.We think tha t the temporal va ria tions of shear wave splitting are of great importance,since they provide infor mation about source stress processes and critical warning information before large earthquakes.Keywords 1999Chic hi earthqua ke,Aftershock zone,Chiayi area,Anisotropy,Shear wave splitting,Stress forecast precursor,Pola rization of fast shear wave,Time delay of slow shear wave1 引 言穿过各向异性介质的剪切波会产生分裂现象.通过区域地震台网记录到的近场源地震的剪切波分裂而开展的上地壳地震各向异性的研究,已经取得了一定的进展.在解释上地壳各向异性的理论中,被大家普遍接受并得到广泛应用的是Crampin等人的EDA理论(E xtensive Dilatancy Anisotropy)[1],以及后来改进的APE理论(Anisotropic Poro Elasticity)[2,3].该理论认为影响各向异性的主要因素为近地表呈垂直且充满流体的平行排列微裂隙,大致分布在上地壳.当剪切波通过这些裂隙分布的区域时,会分裂成两个相互垂直的剪切波,分别以不同的速度前进,其中快剪切波偏振方向平行于最大水平压应力方向,而慢剪切波时间延迟,主要与裂隙的密度有关.根据裂隙在空间和时间上的分布及其变化情况,该理论为开展地壳应力的相关研究,提供了很好的理论基础和应用前景.由于地震各向异性与应力的关系,使得地震各向异性研究中最令人感兴趣的在于它随时间的变化.Peacock等[4]利用加州Anza地震台网的资料得到了慢剪切波时间延迟随时间的变化;B ooth等[5]展示了阿肯色州的一个震群在大地震前后剪切波时间延迟的变化情况.慢剪切波时间延迟在大震前随时间的变化在中国、北美和欧洲的一些地方也有报道[6~12].值得一提的是,Cra mpin等[13]在1998年提出了!应力预测∀的概念,利用监测剪切波分裂在地震前的变化,可以得到!应力建构∀的效应,他们藉此成功地预测了一个M5 0级的冰岛地震[14].Wu等[15]利用发生在冰岛地区震源附近的小地震也开展了相关的应力预测研究.APE理论认为[3],当应力处于破裂的临界状态时,平行于应力方向排列的微裂隙中充满了高压孔隙流体,使得快、慢剪切波交换其偏振方向,导致快剪切波偏振方向发生90跳跃的现象.这样的偏振方向90跳跃对于与应力场有关的孔隙流体压力极其敏感[16].在报道中快剪切波偏振方向发生90跳跃的现象出现在以下情况中:向Caucasus油田储油层中过量加压时[17];向碳酸盐储油层中高压注入二氧化碳时[18];圣安德列斯断层上的小地震中[8,10];冰岛中北部H sav k Flatey断层上的地震中[19];Hyogo ken Nanbu地震发生时破裂的Nojima断层区[20];新西兰的Mount Ruapehu地区在火山爆发前,由于岩浆喷发前的高压造成了快剪切波偏振方向的改变[21],以及印度Bhuj地区发生的地震中[22].此外,在相关的理论模型研究中,也同样存在快剪切波偏振方向发生90跳跃的现象[23].剪切波偏振方向的改变意味着火山爆发和大地震前的高孔隙流体压力,因此,确实可以通过地震的各向异性来监测火山和活动断层,并在探讨地震的震源机制中发挥重要作用.利用快剪切波偏振方向除了可以开展上述应力预测前兆研究和实际应用外,还可以进行地壳介质地震各向异性特征和地壳应力场特征等方面的相关研究.近年来,高原等[24]、吴晶等[25]、赖院根等[26,27]和雷军等[28]在唐山地区、首都圈西北地区、首都圈地区、新疆伽师强震区和云南剑川等地区利用近场源数字地震资料开展了这方面的研究,取得了一定的成果.长期以来,一直认为应力会持续累积,直到地震发生时才会释放.实际上,应力在地震发生前的十几分钟到几个月的时间就开始释放了[29].实验研究结果同样表明,在大理岩岩石样本破裂前,同样观察到了剪切波时间延迟的下降[6,30].一些研究提供了在下列时期震前剪切波时间延迟快速下降的证据:美国Enola震群M3 8级地震前的2个小时[5];冰岛西南部M5级地震前的4天[11],以及North Palm Springs M6级地震前的25天[4,8]等等.当地震发生前有足够的地震活动时,就有可能观测到剪切波时间延迟的快速下降,这样的剪切波时间延迟的快速下降意味着孕震区区域压应力的释放,可以作为震前应力预测的前兆.众所周知,台湾地处环太平洋地震带的西侧,是一个大地震频繁发生的地区.从1898年到现在,台湾地区约有130次的灾害性大地震发生,而发生次数最为频繁的地区,就是经济发达、人口众多、位于台湾西南部的嘉义地区,且嘉义地区发生的地震多150地球物理学报(Chinese J.Geophys.)51卷为浅源地震,深度小于20km[31].以往地震资料显示,该地区、乃至更大范围的包含集集地区在内的嘉南地区未来发生大地震的可能性越来越高.根据我们的分析和研究,台湾中央气象局地震台网CWB SN (Taiwan Central Weather B ureau Seismic Network)在嘉义地区布设的三个地震台站记录到的剪切波分裂现象较为明显,特别是嘉义站CHY的剪切波分裂现象尤为显著,而1999年集集大地震余震区 嘉义地区地震的震前序列,为我们开展大震前近场源剪切波分裂参数随时间变化的相关研究提供了很好的机会.2 资料和方法嘉义地区位于台湾西海岸的全新世冲积平原上.1906年3月17日发生了震级为7 1的灾害性大地震,震后产生了一条右旋走滑断层 梅山断层(Meishan fault,MSF),见图1.梅山断层为活断层,其主断层的走向大致为北偏东75方向,向西南延伸,止于走向近东西向的支断层,梅山断层全长约13 5 km[32].图中所示位于梅山断层右侧的逆推断层为九穹坑断层(Chiuchiungkeng fault,CC KF).根据Yu等[33]基于GPS资料的研究结果,嘉义地区最大压应力的方向近东西向.2 1 资 料我们选取1999年10月22日发生的M L6 4级嘉义地震前近22个月时间的地震数据资料.1999年9月20日集集M w7 6、10月22日嘉义M L6 4、M L6 0和1906年嘉义M L7 1级大地震的地震参数见表1.表1 1999年集集地震主震、嘉义余震和1906年嘉义大地震参数Table1 Parameters of the mainshock of1999Chichi,two a ftershocks o f C hiayi and1906Chiayi earthquake 发震时刻(UTC)纬度(N)经度(E)深度(km)M L 1999-09-2017:47:15 923 85120 828 07 3(M w7 6),Chichi 1999-10-2202:18:56 923 52120 4216 56 4,Chiayi 1999-10-2203:10:17 423 53120 4316 76 0,Chiayi 1906-03-1622:4223 58120 536 07 1,Chiayi我们所选取的地震台站为台湾中央气象局实时地震观测网的嘉义台C HY、民雄台C HN2和义竹台CHN8,均为短周期速度型记录,频率范围0 91~ 1 33s,正常以1s为准.记录方式为触发方式时的采样率为100点 s,而从连续记录中截取的数据,其采样率为50点 s.为避免产生相位改变和波形转换,所选取的地震记录都在!剪切波视窗∀内,即剪切波的入射角须小于45,大致满足震中距小于深度的条件.为了更好地进行剪切波分裂的数据处理,我们进行了1~10Hz的带通滤波.图1为所选地震台站、地震事件震中和主要断层分布图.三个地震台站与1999年集集主震、两个嘉义余震间的震中距见表2.表2 1999年集集地震主震和嘉义余震与三个地震台站间的震中距Table2 Epicentral distances between the mainshock of1999 Chichi,two aftershocks of C hiayi and three seismic stationsCHY(km)CHN2(km)CHN8(km) Chichi(M L7 3)55 949 683 2Chiayi(M L6 4)2 26 228 2Chiayi(M L6 0)4 04 230 72 2 数据处理方法波形互相关方法CC(Cross-Correlation)是当前剪切波分裂研究中最为普遍的数据处理方法.本研究主要利用波形互相关的分析方法SAM(Systematic Analysis Method)[34,35]来求得剪切波分裂的两个参数 快剪切波偏振方向和慢剪切波时间延迟(以下简称偏振方向和时间延迟).SAM方法假设剪切波分裂成两个偏振方向的波,且经过时间延迟校正后的快、慢剪切波的波形相关.SAM分析方法的具体步骤如下:首先,计算两个水平方向剪切波波列的相关函数,根据得到的最大相关函数值获得快剪切波偏振方向和慢剪切波时间延迟;其次,进行时间延迟校正,根据初步计算结果重新投影,以得到快、慢剪切波波列,并扣除慢剪切波的时间延迟量;最后,与第二步同时进行的是偏振分析检验,对比、分析时间延迟校正前后的剪切波偏振特征的变化,对分析结果进行可靠性检验.具体作法是,将剪切波的两个水平分量在0~ 180之间,以1的增加量作旋转,而时间的增加量为一个采样时间间隔,计算其相关函数,并按相关系数的最大值作归一化处理.相关系数最大时所对应的1511期郑秀芬等:1999年台湾集集地震余震区 嘉义地区地震的剪切波分裂参数随时间变化的研究图1 地震台站、地震震中和主要断层分布图实心五角星为表1所示的两个嘉义地震和1906年发生的嘉义大地震,地震事件用实心圆表示,实心三角代表地震台站,黑色线条代表梅山断层MSF(M eishan fault)和九穹坑断层CCKF(Chiuchiungkeng faul t).右下角矩形区域给出了1999年集集大地震主震震中位置,用五角星表示,集集主震左侧的粗线条为车笼埔断层CLF(Chelungpu fault),其西南方的小矩形区域为本文的研究区域.Fig.1 Distribution of sei smic stations and epicen ters with main faultsThree Chiayi earthquakes sho wn in table1are denoted by solid stars.Seis mic stations and epicenters are repres ented by soli d triangles and solid circles, respectivel y.Lines represent Meishan faul t(MSF)and Chiuchiungkeng fault(CCKF).In the bottom right hand rec tangle area,the mainshock of1999Chichi earthquake is also denoted by s olid star,line represent Chelungpu faul t(CLF),the smaller rectangle is research area in the study.旋转方向即为快剪切波偏振方向(Polarization),时间延迟则为慢剪切波的时间延迟(Time Delay).通常情况下,在进行数据处理时,我们选取的时间窗大致为一个到一个半周期的剪切波.本研究中,偏振方向以正北为0,逆时针方向旋转.Rau等[36]对波形互相关方法的置信区间估计进行了讨论,我们采用相同的方式,利用相关系数95%的置信水平来估计偏振方向和时间延迟的测量误差.本研究中偏振方向的误差大致在正负12之内,而大部分的时间延迟误差为一个采样点,也就是0 01s,或0 02s,随采样率的不同而不同.图2所示是用SAM方法处理剪切波分裂的一个例子.我们也利用谱比法AR(Aspect Ratio method)[37,38]配合SAM方法进行剪切波分裂的数据处理.不论采用何种处理方法,最后都经过了质点运动轨迹和人为旋转偏振方向并量取时间延迟的方法对计算结果进行检查和校正.如果质点运动轨迹近似线性变化,如图2c中表现的那样,那么这个结果就是令人满意的,并予以采用.3 剪切波分裂参数随时间的变化开展近场源剪切波分裂参数随时间变化相关研究的首要条件就是在主震前有大量的小地震震群数据,1999年集集大地震余震区发生的嘉义地震序列恰恰为我们提供了这样的机会,同时,与主震距离最近的三个地震台站 嘉义台C HY、民雄台C HN2和义竹台C HN8也提供了高质量的波形数据.考虑到嘉义地区剪切波速度变化强烈的特点,我们认为对时间延迟用剪切波走时做标准化处理对于描述各向异性的变化程度更为合理.另外,为了能够较为清晰地显示剪切波分离参数随时间的变化情况,相关图件中将不显示偏振方向和时间延迟的误差棒.图3给出了从1998年到1999年M L6 4级嘉义地震前将近22个月的时间里,剪切波分裂参数 偏振方向和时间延迟随时间的变化,以及每个台站的快剪切波偏振方向等面积投影玫瑰图.3 1 台站CHY的剪切波分裂参数随时间的变化偏振方向随时间的变化 从图3a可以看出,152地球物理学报(Chinese J.Geophys.)51卷图2 处理剪切波分裂的SAM方法记录台站为嘉义台CHY(1998年4月4日,M L1 7,震中距5 5km,震源深度8 6km),计算出的偏振方向为90 #12.时间延迟为0 14#0 02s.(a)SAM所计算的归一化后的相关函数系数关于偏振方向和时间延迟的等值线图;(b)两水平向剪切波的波形和质点运动轨迹;(c)旋转到偏振方向上的快、慢剪切波的波形和经过时间延迟校正后的质点运动轨迹.Fig.2 An example of SAM analysis techniqueThe event happened in April4,1998with M L1 7,epicentral distance5 5km and focal depth8 6km,recorded by station CHY.(a) Contour plot of cross correlati on function between two horizontal components of shear waves with res pect to polarization and ti me delay.(b) Seis mograms and particle motion diagram of two horiz ontal shear waves as recorded on NS and EW.(c)Rotated(90 #12)seis mograms and particle motion diagram of fas t and s low split shear-waves correc ted for(0 14#0 02second)ti me delay.除了偏振方向发生90跳跃的个别事件外,C HY台的偏振方向没有太大的变化,偏振方向大致近东西向,见图3a右侧的偏振方向等面积投影玫瑰图.时间延迟随时间的变化 从图中可以明显地看出,C HY台有着显著的剪切波分裂现象和时间延迟,标准化处理前时间延迟的正常水平大致为0 15 s.数据点虽然有些发散,但还是可以看出从1998年1月到1999年9月集集地震震前时间延迟变化的四个不同阶段.时间延迟在第一阶段表现为缓慢的上升;1个月后的第二阶段,时间延迟显示出一定的下降趋势,并且下降到其正常水平之下;之后进入持续时间长达3个多月的第三阶段 地震活动安静期,直到1999年9月初结束;第四阶段我们称之为集集地震临震期,期间时间延迟经历了快速下降到正常水平的短暂过程.7天后,1999年9月20日集集M W7 6级大地震发生.9月20日集集地震发生后到10月22日M L6 4级嘉义地震发生前的这段时间,我们称之为嘉义地震临震期,期间地震活动性明显增强,时间延迟表现为持续的快速下降,继而上升到正常水平的过程,2天后,1999年10月22日嘉义M L6 4级、M L6 0级地震相继发生.3 2 台站C HN2的剪切波分裂参数随时间的变化偏振方向随时间的变化 从图3b可以看出,正常情况下CHN2台的偏振方向大致为东西向,与C HY台的偏振方向大致相同.CHN2台也存在与C HY台几乎同期出现的地震活动安静期、集集地震临震期和嘉义地震临震期.可以看出,集集地震临震期的偏振方向发生了90跳跃,而嘉义地震临震期除了偏振方向在东西向的变化外,偏振方向90跳跃的事件频繁发生,大致在北偏西30到北偏东30的范围变化,见图3b右侧的偏振方向等面积投影玫瑰图.时间延迟随时间的变化 C HN2台所记录的地震事件没有像C HY台的有那么显著的剪切波分裂现象,其标准化处理前的时间延迟大致在0 04s上下变化.从图3b可以看出,时间延迟没有表现出太大的随时间的变化.3 3 台站CHN8的剪切波分裂参数随时间的变化偏振方向随时间的变化 从图3c可以看出, C HN8台的特征与CHY台的相似,除了偏振方向发生90跳跃的两个事件外,CHN8台的偏振方向几乎没有太大的变化,偏振方向亦大致近东西向,见图3c右侧的偏振方向等面积投影玫瑰图.时间延迟随时间的变化 从图中可以看出, C HN8台也有显著的剪切波分裂现象和时间延迟,标准化处理前时间延迟的正常水平大致为0 18s.像C HY台一样,数据点虽然也有些发散,但在集集1531期郑秀芬等:1999年台湾集集地震余震区 嘉义地区地震的剪切波分裂参数随时间变化的研究图3 1999年集集地震余震区 嘉义地震震前的剪切波分裂参数随时间的变化及快剪切波偏振方向等面积投影玫瑰图A 集集地震临震期,B 嘉义地震临震期.(a 、b 、c)分别为台站CHY 、CHN2和CHN8的剪切波分裂参数的处理结果.每个台站都给出了偏振方向(Polari zati on)、时间延迟(Time delay)和地震震级(Magnitude)随时间的变化.实线为利用二阶多项式最小二乘回归分析对相关数据进行拟合的结果.每个台站右侧为快剪切波偏振方向等面积投影玫瑰图.Fig.3 Temporal variations of shear wave spli tting i n the Chiayi area,aftershock zone of 1999Chichi earthquake from 1998tothe time before M L 6 4Chiayi earthquake and equal area project rose diagrams of fast shear wave polarizationsA i s cri tical s tage of the Chichi mains hock,B is critical stage of Chiayi Earthquake.This fi gure s hows the results of anal ysis of s hear wave splitting at station (a)CHY,(b)CHN2and (c)CHN8fro m 1998to the time before M L 6 4Chiayi earthquake.In eac h part,the upper,middle and lower diagram show te mporal variations of pol arization di rection,time delay and magnitude of earthquakes agains t ti me,respectively.We fi t t wo order leas t squares lines to the te mporal changes.The right hand diagrams are equal area project ros e diagrams of fast s hear wave polarizations.154地球物理学报(Chinese J.Geophys.)51卷地震发生前也表现出时间延迟缓慢上升和缓慢下降的变化趋势.从图1和表2可以看出,与震源区附近的C HY、C HN2台相比,C HN8台距离震源区相对远一些,所以可以用来分析处理的地震事件就相对少一些.通过以上所述嘉义地震序列在台站C HY、C HN2和CHN8的剪切波分裂参数 时间延迟和偏振方向随时间的变化,我们认为,与应力预测前兆直接有关的表现在于:CHY台在集集地震临震期时间延迟的快速下降、在嘉义地震临震期时间延迟的快速下降和上升,以及CHN2台在临震期偏振方向90跳跃事件的频繁发生.C HY台在嘉义地震临震期的表现与高原等人[6,29,30]的实验室结果很相似,他们采用的所有样品在破裂前,其时间延迟都存在快速下降和抬升的现象,集集地震临震期的表现与在其他研究中[4,5,8,11,29]观察到的震前时间延迟的快速下降现象也颇为相似.C HY台临震期时间延迟的快速下降反映出集集地震和嘉义双震发生前区域压应力的释放,可以作为应力预测的前兆指标.另外,C HN2台表现出的临震期偏振方向90跳跃事件的发生,表明在应力处于破裂的临震期,震源区孔隙流体处在高压的状态下,我们认为可以作为应力预测的另一个前兆指标.三个地震台站对于地震前剪切波分裂的反应不同,可能与它们的相对位置有关.C HY台靠近地震震源,其时间延迟的变化比较明显,偏振方向的变化不明显,可能是各向异性强度的变化所致;C HN2台在震源的另一侧,主要是偏振方向发生了变化,这似乎与Crampin等[3]关于孔隙内流体压力变化的假说吻合;而CHN8虽然和C HY台一样,位于震源的同一侧,但距震源相对较远,受地震震源区的影响较小,没有数据供我们观察其临震期的表现.另外,根据Crampin等人的APE理论[3],时间延迟可能会由于应力的微小变化而产生显著的变化,我们认为这是造成C HY、C HN8台时间延迟数据发散的主要原因.Crampin等认为,临震期时间延迟数据的发散为断层面上高孔隙流体压力的剧烈变化所致,这也是偏振方向90跳跃事件发生的主要原因[16].另外,Gao等[29]认为临震应力系统具有和地震震源有关的自相似性,剪切波时间延迟下降的持续时间与地震的震级间表现出一定的线性对应关系.基于Gao等给出的线性对应关系,根据C HY台和CHN8台时间延迟下降阶段的持续时间,我们给出了所对应的地震震级,见表3.其中,时间延迟下降阶段起始时间的选择从时间延迟开始下降算起,而终止时间的选择以时间延迟下降到其正常水平为准.对C HY台而言,不论将终止时间选择到时间延迟的正常水平,还是选择到安静期之前,其对应的地震震级都是6级水平,远远没有达到集集地震的7级水平,而恰恰与嘉义地震的6级水平相当.是集集主震、还是嘉义余震在控制C HY台和CHN8台时间延迟的变化将是我们未来需要深入探讨的问题.无论如何,CHY、C HN8和C HN2台剪切波分裂参数随时间的变化确实给出了大震前应力变化的前兆信息.表3 时间延迟下降阶段的持续时间与对应的地震震级Table3 Duration of decrease in time delays andcorresponding m ag nitude记录台站持续时间(天)MCHY200(1999-02-18~1999-09-05)6 4CHN8268(1998-12-12~1999-09-05)6 54 结 论可以看出,1999年集集大地震余震区发生的嘉义地震序列确实为我们利用近场源剪切波分裂参数随时间的变化、开展大震前地震活动性的相关研究提供了难得的机会.根据Crampin等人的APE理论[1~3]和上述研究结果,我们给出以下结论:(1)正常情况下,台站CHY、C HN2和C HN8所给出的偏振方向大致近东西向,与根据台湾区域GPS 观测网的地面形变测量结果得到的该区最大主压应力场方向一致[33],表明该区的各向异性受区域构造应力场控制,这是我们开展应力预测研究的前提和必要条件.(2)离震源较近台站C HY的时间延迟在大震前表现为缓慢上升、下降和快速下降,而离震源相对较远台站C HN8的时间延迟在大震前则表现为缓慢上升和缓慢下降,表明时间延迟随时间的变化确实能够反映出大震前应力的长期缓慢累积、远台震前应力的缓慢释放和近台临震期应力的快速释放,我们认为可以利用时间延迟来监测区域应力场的变化.(3)C HY台的时间延迟在集集地震临震期和嘉义地震临震期所表现出的快速下降,反映出震前区域应力的释放,我们认为可以作为应力预测的前兆指标.(4)C HN2台在临震期所表现出来的偏振方向1551期郑秀芬等:1999年台湾集集地震余震区 嘉义地区地震的剪切波分裂参数随时间变化的研究。

台湾东部地震分析报告1. 引言台湾位于环太平洋地震带上，地震活动频繁。

近期，台湾东部发生了一次较为显著的地震，本文将对此次地震进行分析。

2. 地震背景2.1 地震参数•时间：某年某月某日某时•震级：X.X级•震源深度：X公里•震源位置：纬度X度，经度X度2.2 台湾地震活动概况简要介绍台湾地震活动的特点，包括地震频次、震级分布等。

3. 数据分析3.1 震级分析根据历史地震数据，绘制震级分布直方图和震级时间序列图，分析此次地震的震级在历史上的位置。

3.2 震源深度分析绘制震源深度分布图，探讨此次地震的震源深度与周边地震的关系。

3.3 烈度分析根据烈度测定结果，绘制烈度分布图，分析地震对不同地区的影响程度。

3.4 断层研究通过分析地震破裂面的形态和断层类型，研究此次地震是由哪条断层引起的。

4. 影响与应对4.1 人员伤亡与财产损失详细介绍地震对人员和财产的影响，包括伤亡人数、受灾地区、房屋倒塌情况等。

4.2 救援与重建工作介绍地震发生后的救援和重建工作，包括政府的应对措施、救援队伍的行动等。

4.3 震后防灾措施讨论地震发生后的防灾措施，包括加强建筑物抗震能力、提高公众的地震意识等。

5. 结论总结本文的分析结果，强调台湾东部地震的影响和应对措施的重要性。

6. 参考文献列出本文所参考的相关文献。

以上是对台湾东部地震的分析报告，希望能对相关研究和防灾工作提供参考。

地震是自然灾害中常见且具有破坏性的事件，我们需要深入研究地震活动规律，为减少地震对人类社会的影响而努力。

1、台湾9.21地震建筑震害分析————建筑抗震基本要求1．地震实际烈度高于设防烈度按台湾地区当时的地震区划图，位于震中的南投县和台中县属二区，其对应加速度峰值相当于我国地震区划烈度8度。

而实际等震线表示PGA已经达到9~10度，在日月潭和名间乡新街国小测得最大加速度分别高达11 度，远高于区划的设防烈度。

2．建设场地特性影响（1）断层影响：断层两侧六公里地区内建筑物受损分布密集，占总数的60％。

（2）液化现象严重：员林白果山麓、大里市区和台中港最严重，原因是场地土层中含饱和粉沙土、地下水位高或系人工填海造地。

（3）盆地效应：台北地区距震中150KM ，地震烈度相当8-9度，有300多栋建筑物损坏；埔里镇距震中20KM ，烈度相当与10～11度，建筑损坏严重；破坏均由于场地特征周期与建筑结构周期相近，在地震波长周期分量作用下产生共振所导致。

（4）软弱地沉陷：邻近河川和故河道地区，如台中港码头的破坏。

3 建筑结构（人为因素）问题（1）规划设计问题在破坏的房屋建筑中，1974年以前建造者占40％，1975～1982年建造者占20％。

这是因为台湾的建筑耐震设计规范是于1974年参考美国UBC规范修订并于1982年大幅度修正后颁布的，在此之前缺乏专门的抗震设计与施工法规，大部分木、砖、土坯结构、低层老旧砖砌体房屋和钢筋混凝土结构不抗震。

在结构抗震设计方面，存在以下一些问题：（a ）结构体系不良：平、立面不规则、高宽比太大、软弱楼层存在，使水平剪力的传递与分布不均匀；（b）含薄弱层结构：底楼为骑楼或挑高，店面大开间用于商业用途，办公楼底层挑高成开放空间，墙体不落地或被拆除、地下室抽梁抽柱形成停车场或休闲设施。

墙体总量较上部楼层少，破坏总数占25％；（c）柱数量太少，结构体系的冗余度不足，个别柱破坏导致结构整体倒塌；（d)柱断面过小：有些新建低层钢筋混凝土建筑为了美观将柱子宽度缩至墙体厚度（异型柱）；(e)柱配筋问题：主筋排列太密，混凝土握裹力不够；主筋搭接在同一标高处，形成薄弱截面：柱中预埋管管径过大或偏心，导致柱有效断面减小；（f）短柱效应集中表现在学校建筑中由于纵墙，开窗，窗台将柱下部约束，使柱原有的抗弯有效长度变短：或填充墙不到顶，对柱子起约束作用形成短柱；（g）商住和学校建筑底层纵向（平行于骑楼或走廊方向）墙量太少，成为软弱层；二层以上采用悬臂楼层或外走廊(学校)，当楼层较多时重心不稳，地震时倾覆或破坏一层的墙、柱；（h）地下室为了增加停车位或车道布置，取消部分上层剪力墙或核心筒墙体，地下形成薄弱层；（i）地震时相邻建筑物相互碰撞，造成破坏。

臺灣西南海域變形前緣西側之南海大陸邊緣反射震測速度構造楊本中 王天楷國立台灣海洋大學應用地球科學研究所摘 要台灣西南海域在地體架構上為隱沒增積作用轉變為弧-陸碰撞的過渡帶，從東向西包含台灣增積岩體區、變形前緣、南海大陸棚、大陸斜坡以及深海平原。

變形前緣以東的台灣增積岩體區內受到板塊衝撞的影響，多為擠壓褶皺及逆衝斷層等地質構造。

變形前緣以西的南海大陸斜坡因長期受到沉積物崩移或濁流侵蝕等營力，而將海床侵蝕成許多切蝕溝或水道，至於未受侵蝕的部分則成為海底山脊。

本研究區域位於變形前緣西側之南海大陸棚與大陸斜坡上，也是我國天然氣水合物調查區域。

我們使用先進的反射震測資料分析技術瞭解研究區域的沈積層與地殼速度構造，做為天然資源開發的參考以及地體構造的證據。

本研究分析美國尤英號探測船在台灣西南海域收集之EW9509-34、EW9509-45測線多頻道反射震測資料。

此西北-東南走向的兩條平行測線，從大陸棚開始，沿著大陸斜坡至深海平原，長度約89公里以及214公里。

震測資料進行幾何定義、頻譜分析、帶通濾波、震幅回復、垂直速度分析、重合速度分析、重合後時間移位分析等常規處理。

並以先進資料處理技術進行重合前時間移位分析、水平層速度分析及重合前深度移位分析，最後得到重合前深度移位剖面以及地層速度圖形。

從測線EW9509-34西北段速度分析看到BSR上方的天然氣水合物層速度約為2000公尺/秒，與鄰近測線EW9509-33相似，都同樣顯示出低速帶。

BSR下方的天然氣層則約為1300公尺/秒，地層沈積構造的速度由海底至海底以下2500公尺約從1500公尺/秒逐漸遞增至3500公尺/秒。

BSR上方天然氣水合物層在水下切蝕溝西北側約200公尺厚，在東南側約100公尺厚，BSR下方天然氣層則約100公尺厚。

此外，在EW9509-34測線西北側深部有島弧構造，為一千五百萬年前古老板塊碰撞時產生。

淺部構造則有張裂的現象，為現代板塊運動造成。

闽台区域地球动力学及地震活动效应研究水作者：王洪涛陈箴来源：《海峡科学》2008年第04期[摘要] 该文主要依据近30多年以来对福建地块的地震地质背景、地壳变形观测、构造应力场、地震活动性以及震源动力学参数等资料，结合台湾学者对台湾岛弧地球动力学、强震构造等的研究成果，探索海陆板块俯冲一碰撞地球动力学特征及其对板内活动地块影响，进而揭示板间一板缘一板内强震活动关联性和动力学性状的异同，以期为闽台区域的强震预测和防震减灾对策提供新思路。

[关键词] 活动断裂骨架地壳变形与应力轨迹强震动力学特征区域地球动力学模型地震特性1 前言板块构造学说指出：海陆板块相互运动，不仅引起陆缘地区构造发生强烈活动而且将影响板内地块产生相应的构造变动。

这是由于海、陆板块的俯冲—碰撞的消减过程，将导致地幔物质上隆底劈于板内地壳，使壳内构造层发生各种变形与破裂效应。

换句话说，板块之间的相互运动实质就是一种能量输入，地壳的构造变动则是构造环境能量输出的一种表征。

福建、台湾位于中国板块东南陆缘区，地处菲律宾海板块向亚欧大陆俯冲—碰撞地动力环境。

它不但造成台湾岛弧强烈的地壳变形造山运动和强震活动之冠，而且波及台湾海峡—福建陆域地块之间断裂和地震活动，从而构成一幅蔚为壮观的弧陆地球动力学图象。

为了揭示板间至板内地球动力学及其地壳变形、地质构造、地震活动之间的差异性和关联性，本文依据闽台弧陆近30多年地震地质调查资料，地壳形变观测与现代GPS测量成果，以及地震活动时一空分布，震源机制解，强震震源动力参数等资料，探索弧陆挤压—碰撞地球动力学及其地震活动特性，试图为地震预测和防震减灾对策提供新思路。

2闽台区域活动断裂骨架众所周知，地壳活动断裂是在现代区域构造应力场作用下，弧陆地壳发生变形破裂的产物。

但是由于地壳构造运动存在多期性和多向性特征，并且与地史上海、陆板块变形运动及地幔驱动机制有成因关系，因而在每一构造运动时期均留下各自有别的地壳变形一破裂图象。

台湾地区强震前加卸载响应比特征张清秀;倪小寅;袁丽文;陈莹;程庆斌【期刊名称】《华南地震》【年(卷),期】2014(000)003【摘要】This paper analyzes the time trend of load-unload response ratioin Taiwan. The results show that the load-unload response ratio would present abnormal high values or small jumps before the earthquakes with MS≥7.0 in Taiwan; before over 50 percents of these earthquakes occurred, the load-unload response ratio showed abnormal rise, the anomalous amplitude and duration was linear positive correlation with the magnitude of the following earthquake, which means that the longer the abnormity continues, the larger the anomalous amplitude, and the stronger the following earthquake. All the earthquakes, which have abnormal rises before, happened in south of 24 north latitude of east Taiwan.%对台湾地区加卸载响应比沿时间进程的发展趋势进行分析，结果显示：台湾MS≥7.0级地震前加卸载响应比可能出现高值异常或小幅度的突升现象；超过50％的7级强震前，加卸载响应比出现趋势上升异常，未来地震震级与趋势异常上升幅度、异常持续时间之间呈线性正相关，即异常持续时间越长，其上升的异常幅度也越大，未来地震的震级也越大。