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【蘇哲等,GJI】臺灣宜蘭平原震間期形變場定量化限定臺灣宜蘭平原震間期形變場定量化限定
來源: 發布時間:2018-06-24


盲斷層是最為常見的活動構造之一。由于這一類構造常常埋藏于沉積物底部,斷層的構造形跡、構造活動性等都很難在地表進行監測和追索。位于臺灣島東北部的宜蘭平原,歷史上曾多次發生M>5.5級地震。自上新世以來,平原接受了來自周邊山系(雪山山脈和脊梁山脈)厚達<1000 m的河流相松散沉積物。由此造成了平原內的活動斷層,全部被掩藏起來。這些活動斷層的地表形跡連同現今的蘊震活動性,都不得而知。此外,宜蘭平原地還處在一個十分特殊的構造轉換帶內,即西側毗鄰菲律賓海板塊與中國大陸架西南緣的擠壓碰撞邊界性斷裂--梨山高角度逆沖斷裂,而東側緊挨沖繩海槽弧后拉張盆地。在短短不到30 km距離內,宜蘭平原是如何從碰撞擠壓轉變到弧后拉張的,也是本研究關注的焦點之一。

蘇哲等借助永久和移動GPS臺站數據、水準測線數據以及歐空局(ESA)提供的Envisat/ASAR2005-2009C波段雷達衛星影像數據,處理并獲得了覆蓋宜蘭平原的高密度小基線PS-InSAR數據,聯合監測宜蘭平原底部盲斷層系統的震間期活動性。通過對三套數據采用 “共站參考系”的方法,我們監測到宜蘭平原目前是以快速沉陷為主,最大沉陷位于羅東鎮以東、蘭陽溪以南的三角形地帶內,最大沉陷速率達到-11 ± 2 mm/yr;平原底部存在一套類似于“書斜式構造”的、被重新活化了的張扭性(正斷層兼具左行走滑)盲斷層系統,調節了宜蘭平原向SE方向的快速打開。通過與宜蘭平原地下水同時期(5年)數據進行對比后發現,人為因素也是造成宜蘭平原快速沉陷的不可忽略的重要原因之一。宜蘭平原的快速沉陷,主要是受到了其東側西太平洋底部沖繩海槽弧后拉張的影響和控制。宜蘭平原可能曾是菲律賓-沖繩統一島弧鏈系統的一部分,后期被菲律賓海持續向NW方向的擠壓破壞,而殘留在臺灣島上。


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1. 宜蘭平原及其周邊現今GPS速度場.以上海SHAO為參考系. LS: 梨山斷層; LV: 縱谷斷裂.

 

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2. (a)宜蘭平原活動構造圖.(b)兩條人工震測地質剖面所揭示的平原底部盲斷層系統.


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3. 小基線PS-InSAR、水準測量和GPS之間對比宜蘭平原底部盲斷層震間期活動性.

 

相關成果由 蘇哲*,胡植慶,王二七,李永生,楊瑩輝和王佩玲,最新發表在2018年出版的Geophysical Journal International上。

 

Zhe Su*, Jyr-Ching Hu, Erchie Wang, Yongsheng Li, Yinghui Yang, Peiling Wang, 2018. Monitoring interseismic activity on the Ilan Plain (NE Taiwan) using Small Baseline PS-InSAR, GPS and leveling measurements: Partitioning from arc-continent collision and back-arc extension, Geophysical Journal International, 212, 264-283. doi: 10.1093/gji/ggx394




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