平移斷層周圍地表震間變形行為之研究

台灣位於環太平洋地震帶,是典型的板塊碰撞所產生之大陸邊緣島嶼。由於菲律賓海板塊六百萬年以來,不斷的擠壓歐亞板塊,台灣島遂得以誕生並成長,造山運動迄今仍在激烈的進行,引發台灣旺盛的地震活動,同時地層之變形亦極為強烈,造成諸多之褶皺與斷層,充斥台灣本島。斷層在地殼材料中可視為一連續體中的破裂面,理論上有關破裂面受力在其造成的變形,已有相當的研究,但是在相關理論應用在斷層仍相當缺乏。本研究擬利用此一方面的理論在斷層附近的地表變形,推估其發生錯移時產生的地表位移量。本研究藉由物理模型試驗觀察平移斷層發生延展 ( propagation ) 前因受應變能量累積導致周圍地表變形的過程,並以數值模擬加以驗證,使吾人能有機會對平移斷層震間運動機制有更深入的探討。本研究物理模型中,選用果凍作為模擬材料,其材料變形特性為線彈性、可承受較大的應變能,符合本研究欲觀測裂縫延展 ( propagation ) 前變形行為之目的。此外,於物理模型中,以3維PIV分析其變形過程,進一步得到裂縫周圍表面鉛直向位移大小。於數值模型中,採用有限元素分析軟體 ABAQUS做分析並驗證物理模型的正確性,希望能夠更進一步掌握平移斷層延展前地表變形行為。

作者:張增糴