臺灣活斷層之塊體模型分析及其在地震災害之應用(Ⅱ)

台灣地區因處歐亞板塊與菲律賓海板塊碰撞邊界，因此構造活動劇烈，地震活動度也相當高。中央地質調查所在2012 年對全島公布了33 條活動斷層分布圖，若能了解這些斷層的發震潛勢，將可貢獻在如建立建築物耐震係數或地震保險精算上，對民眾生命財產提供更多的保障。近年來全球衛星定位系統 (Global Navigation Satellite System, GNSS)發展快速，學術及政府機關在台灣各地廣設了300 多個連續觀測站， 其中許多站的資料時間已超過10 年。有了長時間的地表運動紀錄，除了可獲得更詳細的地表形變，也可以得到累積在區域內的應變大小。然而地表測地資料必須藉由設立斷層模型才能推求斷層的滑移行為，前人文獻曾使用GPS 資料並套用不同的斷層及塊體模型對台灣地區進行研究，其中包含了二維板塊模型(2D plane models)、二維斷層剖面模型(2D cross-section models)及三維塊體模型(3D block models)等。本研究計劃欲結合不同的測地資料，包括GPS、InSAR、及精密水準等，並利用三維塊體模型來估算應變在斷層面上累積的情形，以估算各斷層上之長期滑移速率及滑移虧損率，並對台灣地區的地表速度場做整體的分析解釋。我們近期的相關研究包含了利用連續GPS 資料及DEFNODE 塊體模型，對台灣地區已知的地表活斷層進行地震潛勢評估，且已將成果發表於國際期刊上。本期計劃除了將深入探討前期計劃中一些未解決及新發現的問題，並將測試使用McCaffrey(2009)提出的TDEFNODE 塊體模型(time-dependent DEFNODE)，利用GPS 測站的時間序列為輸入資料，分析可能因斷層或其它地體構造活動所造成的地表速度場變化。由於多數台灣的活斷層相距間隔不大(如中部的彰化—車籠埔—雙冬斷層系統)，以及具有基底滑脫面(decollement)和斷層潛移(creep)的效應，因此研究中將對多數使用在美國西部San Andreas fault system 研究的TDEFNODE 方法進行修正，以利分析台灣地區的碰撞逆衝斷層系統。除此之外，也將嘗試引入精密水準及InSAR 觀測資料，提供垂直地表運動約制，以期對dip-slip faults 分佈為主的台灣活斷層系統建立較為合理的分析模式。