| 计画期限 | 2016-11-30 ~ 2017-12-30 |
|---|---|
| 研究名称 | 东沙环礁构造研究 |
| 受讬单位 | 财团法人国家实验研究院台湾海洋科技研究中心 |
| 计画主持人 | 林佩莹 |
| 参与计画人员 | 陈建勳、陈鼎仁、沈宗甫、馀尚学、吴书恒 、张家溥、张旭光、陈柏棋、宋雨霖、林圣心、谢宗霖、黄俊杰、郭道仁 |
| 关键词 | 东沙环礁、速度构造、海底地震仪、底质剖面仪 |
| 摘要 | 计画缘起 东沙环礁座落于南海北缘的和缓大陆斜坡上，呈现一个直径约25公里的巨大圆形礁体，东沙环礁的成因一直是科学家所探究的议题，是南海扩张活动所形成的火成构造隆起亦或为海底火山构造所组成，尚无法定论。本研究调查计画应用海底地震仪与底质剖面仪，两项海洋地球物理探勘观测仪器，目的是探勘东沙环礁下方的地层构造，探讨东沙环礁形成的可能机制。 研究方法 本计画将搭配浅部底质剖面与深部地层速度构造两种研究方法，研究东沙环礁不同空间尺度构造。浅部海床底质剖面使用底质剖面仪配合水下摄影机，提供4千赫兹至24千赫兹的海床底质声波讯号与高分辨率海床光学影像照片，对海床特征讯号点位进行辨识。深部地层速度构造研究，布放4台海底地震仪，记录120-180天地振动讯号，经过资料检测与品管流程，并加上东沙岛上中央研究院宽带观测网地震测站连续资料，使用接收函数法以及周遭噪讯法，计算与叠加地震波资料得到地壳中速度不连续面深度与地层速度构造模型。 研究成果 1. 考量环礁浅海潟湖地形，客制化海底地震仪，并将海底地震仪埋设固定于环礁潟湖块礁底部沙地内。本计画之仪器设计改良与布放作业调整，成功在浅海域架设地震仪且改善海底地震仪两个水平方向分量的资料品质。 2. 本计画分析东沙岛上中央研究院宽带观测网资料，利用远震P波接收函数法，观察速度不连续面相关反射波及转换波到时，推估东沙测站底下地壳内速度不连续面深度大约是9公里，与前人研究一样观测到东沙附近下部地壳存在速度高速带层，因此推论东沙成因可能为火成岩体入侵而非火山基底上发育形成。 3. 本计画利用4台海底地震仪与东沙岛上地震站共5个测站，组成孔径约16公里的地震仪阵列，利用噪讯所导出的表面波讯号，分析周期大约0.8-5秒表面波在两测站之间经由地下介质传递之群速度，推估环礁潟湖下方地层速度随深度变化，从速度构造结果显示在东沙潟湖区域下约1公里内呈现低速异常，1~1.5公里深有一速度分层界面与前人震测研究观测到中生代不整合面Tg层面相符，本计画地震仪资料提供东沙岛正下方10公里内速度构造，填补震测资料无法解析的东沙环礁下浅部地壳区域。 4. 本计画执行底质剖面仪于东沙环礁内施测东西向及南北向测线各一条。东沙环礁海床表层主要由生长中之珊瑚、珊瑚礁、珊瑚碎屑所组成，受到地质环境限制，本计画所执行之底质剖面仪探勘，其声波讯号无法有效穿透地层获得浅部沉积层剖面资料，仅能观察到海床表层的讯号。 5. 本计画在进行海床底质剖面探测时，同时以单音束声纳探测东西向及南北向测线的海床深度资讯，亦于底质剖面仪拖鱼底部安装GoPro水下摄影机，用以拍摄海床表面照片。 6. 探讨底质剖面声波讯号型态与海床表面地形地貌之关联性，归纳出3种底质剖面声波讯号型态，分为 (1) 强反射、(2) 讯号不集中之强反射、(3) 峰状讯号。透过上述3种底质剖面声波讯号型态，能够粗略辨别出相对应之海床表面特征：遍布珊瑚碎屑之海床、柱微孔珊瑚 (Porites cylindrica) 生长环境、团块微孔珊瑚 (Porites lobate) 生长环境。 |
106年,底质剖面仪,东沙环礁,海底地震仪,速度构造