湖口斷層

湖口斷層東起桃園大溪西北緣,往東經平鎮、楊梅至湖口(圖一),大致呈東北東走向,全長約25.6公里,為向西北逆衝之逆斷層(圖二、圖三)。桃園至新竹以北地區台地群可依相對高度分為6群,由低至高分別為桃園面(A)、中壢面(B)、大崙面(C)、楊梅面(D)、富岡面(E)、及關西─湖口台地群(F)(王昱,2003,圖四),湖口斷層截切桃園面、中壢面及楊梅面,並抬起構造南側的湖口面。構造下盤岩層有更新世的店子湖層及中壢層,組成為紅土、礫石與沙等沉積物;上盤則有店子湖層、中壢層及楊梅層(圖五)。


    前人研究

    斷層在楊梅面LT2上造成50 m的斷層崖(沈淑敏等,2005),經光螢光定年得知楊梅面階地年代為60.9 ± 5.5 ky(陳于高等,2006),因此斷層垂直滑移速率為0.825 ± 0.075 mm/yr。


    野外調查

    本研究於永寧里揚昇路旁露頭觀察階地土壤,土壤呈橘紅色,河道礫石夾雜於砂層中,推估年代為100-500 ky(表一1、2)。自斷層南側(抬升側)以雷射測距儀量測斷層崖高,為90公尺,由DEM量測斷層崖高(永寧里),為115 - 125公尺(圖五剖面a);以DEM量測裕成里斷層崖高,為48公尺(圖五剖面b)。


表一:野外調查地點與照片,照片位置標示於圖二。

湖口斷層 照片 描述 座標位置
1
(1)於揚昇路旁觀察階地土壤,推估年代約100-500 ky。 WGS84座標:121.148019,24.893142
2
(2)於揚昇路小徑旁觀察階地土壤。 WGS84座標:121.147604,24.893169

    活動速率與再現週期

    本研究於構造南部調查階地,階地年代推估為100-500 ky,由DEM量測斷層崖高,為115 - 125公尺,則斷層垂直滑移量為0.23 - 1.25公厘/年。假設斷層角度為20 - 40度,換算沿斷層面滑移速率為0.36 - 3.65公厘/年。由經驗公式計算單一事件滑移量假設為0.73 - 1.41公尺,則活動再現週期為200 - 3920年,詳細參數如表二所示。


    表二:湖口斷層參數表。

    斷層名稱 斷層種類 長度(km) 傾角(deg) 深度(km) 寬度(km) 面積(km2) Mw Mo
    1025 dyne-cm
    平均滑動量(m) 平均速度(mm/yr) 活動週期(yr)
    雙連坡構造 Reverse Fault 25.6 20 - 40 8 - 12 12.45 - 35.09 318.72 - 898.30 6.58 - 6.99 (W&C)
    6.50 - 6.95 (Y&M)
    7.00 - 38.02 0.73 - 1.41 0.36 - 3.65 200 - 3920

    A斷層面之寬度由計算所得。

    B斷層面之面積由計算所得。

    C矩震級(moment magnitudes)W&C為參考Wells & Coppersmith (1994)的公式計算所得:(適用於逆斷層)、(適用於走向滑移斷層)、(適用於正斷層),其中A為斷層面之面積(Wells and Coppersmith, 1994)。Y&M為參考Yen & Ma (2011)的公式計算所得:,其中A為斷層面之面積,H=35 km,β=6.9,const.=4。

    D地震矩(seismic moments)由計算所得。

    E單一事件滑移量由計算所得,其中為斷層面積,為單一事件滑移量,

    F再現周期由計算所得。


    Wells, D. L., Coppersmith, K. J. (1994) New empirical relationships among magnitude, rupture length, rupture width, rupture area, and surface displacement. Bull. Seis. Soc. Am., 84, 974-1002.

    Yen, Y. T., and Ma, K. F. (2011) Source-scaling relationship for M 4.6-8.9 earthquakes, specifically for earthquakes in the collision zone of Taiwan. Bull. Seismol. Soc. Am., 101, 464-481.

    王昱(2003)桃園-新竹臺地區構造活動與地形特徵。國立台灣大學地質科學研究所碩士論文,共105頁。

    沈淑敏、張瑞津、楊貴三、林雪美、林宗儀、林蕉美、蘇惠貞、葉懿嫻、翁毓穗 (2005) 地震地質調查及活動斷層資料庫建置計畫─活動構造地形判釋及資料庫建置分析(1/2)。經濟部中央地質調查所研究報告94-13號,共127頁。

    陳于高、陳文山、綿貫拓也、陳雅雯、巫姿萱、林玉儂、王昱 (2006) 地震地質調查及活動斷層資料庫建置計畫-槽溝開挖與古地震研究計畫(總報告):二、熱螢光與光螢光定年。經濟部中央地質調查所報告第95-08總號,共56 頁。