民國115年 普通考試 地震測報 地球物理概要
第3題
下圖為不同地震循環週期（earthquake cycle）模型下，地表變形量隨時 間變化之概念圖。其中黑色曲線代表實際觀測到的地表變形，灰色曲線 代表理想化變形…
題目
下圖為不同地震循環週期（earthquake cycle）模型下，地表變形量隨時 間變化之概念圖。其中黑色曲線代表實際觀測到的地表變形，灰色曲線 代表理想化變形歷程，虛線代表主震發生時刻。 請回答下列問題： 說明圖(a)、(b)及(c)所代表之地震循環概念有何不同？（15 分） 圖(b)中之preseismic stage 與postseismic stage 時期，大概為多少時間？ 這兩個時期變形行為的控制因子為何？（10 分） 若欲利用GPS 與InSAR 驗證圖(c)所示之地震循環模式，兩種觀測技 術各有何優勢與限制？（5 分）
參考解答（AI 生成，非官方）
- 一、三圖共同架構與(a)模式：橫軸為時間、縱軸為地表位移或應變，虛線標示主震時刻，黑線為實際觀測、灰線為理想化歷程。圖(a)屬古典彈性回跳（elastic rebound）模式：斷層於震間完全鎖定，遠場以定速率線性加載，主震瞬間釋放並產生同震位移階躍，隨後重新開始下一循環；灰線與黑線大致重合，週期性最強，代表完全耦合（fully coupled）端元。
- 二、(b)模式：在理想階躍之外加入震前與震後暫態。黑線於主震前出現加速變形（preseismic transient），主震後出現減速、對數或指數型回復（postseismic transient），最後回歸長期加載趨勢；灰線僅為線性加載加同震階躍。此模式承認斷層與圍岩存在時間相依的非彈性行為，斷層強度與滑移速率並非固定，較符合實際大地測量觀測。
- 三、(c)模式：屬部分釋放或超級循環（supercycle）、慢滑移主導之模式。地表變形呈階梯狀、多次小幅階躍或平滑彎曲，單一主震僅釋放部分累積滑移虧損，需多次事件或加上無震滑移（aseismic slip）才能補足長期速率；週期不固定、同震階躍小。若僅以短期觀測推算，易低估斷層滑移速率與地震潛勢，須以長期資料約束。
- 四、(b)之時間尺度與控制因子：依文獻與常見圖示，preseismic stage 約數月至 3 年（圖上多標示 1–2 年），postseismic stage 約 1–10 年（餘滑數月至數年，黏彈性鬆弛可達數十年）；實際數值須依圖上刻度讀取。震前控制因子為深部無震滑移或慢滑移向上傳遞、孔隙流體擴散與壓力擴散、應力轉移及裂隙閉合；震後為斷層餘滑（rate-and-state 摩擦之速率強化區）、下地殼與地函黏彈性鬆弛、孔隙回彈與餘震群應變。
- 五、GPS 與 InSAR 之驗證能力：GPS 連續觀測時間解析度高（秒至日）、可解三維位移、精度達毫米級，適合捕捉震前加速與震後衰減，但測站稀疏、需良好網路與基線處理。InSAR 空間覆蓋廣、精度公分級，可描繪同震與震間形變場及階梯狀分布，但受衛星回歸週期（6–12 天）、植被與雪造成失相干、大氣延遲及僅視線向（LOS）投影限制；兩者聯合並以 GPS 校正大氣與軌道誤差，方能驗證(c)之非週期、部分釋放特徵。
AI 依官方試題文字產生的參考解答，非考選部公告答案，內容僅供備考參考。