鳳山溪走向滑移構造
鳳山溪走向滑移構造東起桃園龍潭鄉,往西經新竹新埔、湖口至新豐(圖一),呈西北西走向,全長約30.4公里,為右移的構造(圖二、圖三)。此構造截切湖口面,將湖口面以鳳山溪走向滑移構造為界分為南北兩部分(圖五)。構造線以南的湖口面上有兩個獨立小丘,東側較大的為圓山,西側較小的為員山。湖口面岩層主要為店子湖層和楊梅層照鏡段,構造線以北西半部則是中壢層(圖四)。
前人研究
此區域階地分布已有前人繪製(楊貴三,1986;Shih et al., 1984;王昱,2003),部分研究認為鳳山溪構造與湖口斷層相連(楊貴三,1986;林啟文等,2007),然而王昱(2003)於山區觀察到河流被右移錯動而形成斷頭河,且湖口斷層的崖有被右移的跡象,因此Shyu et al. (2005)認為除了湖口斷層外,還有走向滑移的構造存在,本研究將之命名為鳳山溪走向滑移構造。然而目前尚未有滑移速率資料發表。
野外調查
本研究針對鳳山溪走向滑移構造南北兩側的湖口面進行調查,北側於再興球場下方可觀察湖口面因湖口斷層作用而形成的崖(表一1),還可觀察湖口面的紅土露頭,由土壤風化程度研判,湖口面形成年代為100-500 ky(表一2)。構造線南側有兩個隆起的獨立小丘,圓山與員山,圓山邊緣有出露紅土露頭可作為南側湖口面的年代控制,由風化程度研判形成年代同樣為100-500 ky(表一3)。
表一:野外調查地點與照片,照片位置標示於圖三
鳳山溪走向滑移構造 | 照片 | 描述 | 座標位置 |
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1 |
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(1)於鳳山溪走向滑移構造北側之湖口斷層崖,崖上方為再興球場。現地量測崖高約37公尺,由DEM量測崖高約35公尺。 | WGS84座標:121.091464,24.884538 |
2 |
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(2)構造線北側之湖口面紅土露頭,推估年代100-500 ky。 | WGS84座標:121.088871,24.884323 |
3 |
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(3)構造線南側之湖口面紅土露頭,推估年代100-500 ky,於圓山拍攝。 | WGS84座標:121.024863,24.884537 |
活動速率與再現週期
本研究於構造線北側及南側觀察湖口面之紅土剖面,推估湖口面形成年代為100-500 ky。由DEM量測湖口斷層崖被水平右移約900 - 1000公尺(圖三),計算水平滑移速率為1.80 - 10.00公厘/年。由經驗公式計算單一事件滑移量假設為0.79 - 1.05公尺,則活動再現周期為80 - 580年,詳細參數如表二所示。
表二:鳳山溪走向滑移構造參數表。
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) |
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鳳山溪走向滑移構造 | strike-slip structure | 30.6 | 80 - 90 | 11.85 - 15.85 | 11.85 - 16.09 | 362.61 - 492.35 | 6.59 - 6.73 (W&C) 6.56 - 6.69 (Y&M) |
8.61 - 15.49 | 0.79 - 1.05 | 1.80 - 10.00 | 80 - 580 |
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。
Shih, T. T., Chang, J. C., Hwang, C. E., Shih, C. D., Yang, G. S. (1984) A geomorphological study of active fault in Northern and Eastern Taiwan, Geographical Studies, 8, 1-30.
Shyu, J. B. H., Sieh, K., Chen, Y. -G., Liu, C.-S. (2005) Neotectonic architecture of Taiwan and its implications for future large earthquakes. J. Geophys. Res., 110, B08402, doi:10.1029/2004JB003251.
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。
林啟文、盧詩丁、石同生、陳致言、林燕慧 (2007) 台灣北部的活動斷層 二萬五千分之一 活動斷層條帶圖說明書。中央地質調查所特刊,第19號,共130頁。
楊貴三(1986)臺灣活斷層的地形學研究─特論活斷層與地形面的關係。私立中國文化大學地學研究所博士論文,共178頁。