斗煥坪構造

斗煥坪構造東起新竹峨嵋,往西經苗栗頭份、竹南與造橋交界至後龍(圖一),大致呈東西走向,全長約25.8公里,為右移的走向滑移構造(圖二、圖三)。構造沿線階地主要分布於中港溪兩側,其中頭份鎮斗煥里的階地被構造所截切,並造成河階崖右移。此區域岩層以構造為界分為南北兩部分,構造北部為頭嵙山層,南部頭嵙山層僅分布於構造西部,其東部為卓蘭層。河流及平原區域岩層則是沖積層(圖四)。

    前人研究

    斗煥坪T3階地OSL年代為77-83 千年,T3有兩條地形測線,垂直錯動量為9.8 公尺和10.6 公尺,抬升速率平均0.14 公厘/年。T3階崖水平(右移)錯動約15 公尺,水平錯動速率約0.19公厘/年。斷層總滑移速率約0.23公厘/年 (Ota et al., 2009)(圖五)。

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圖五:斗煥坪階地分布圖(Ota et al., 2009)

    野外調查

    中正二路118巷上可觀察構造崖,路上房屋沿著斜坡構築,在其中兩戶房屋間,可看到巷弄呈現斜坡樣貌,巷弄盡頭有樓梯,自斜坡下方量測高度至樓梯上方,崖高有10 公尺(表一1),由DEM量測整段崖高達14 公尺(圖六)。往斗煥坪營區路旁,可觀察到階地土壤剖面,土壤已風化為紅土,含河道礫石(表一2)。


表一:野外調查地點與照片,照片位置標示於圖三。

斗煥坪構造 照片 描述 座標位置
1
(1)於中正二路118巷量測崖高,約10 公尺 WWGS84座標:120.94468,24.68132
2
(2)往斗煥坪營區路上觀察階地紅土 WGS84座標:120.94941,24.68132

    活動速率與再現週期

    由數值高程模型量測階崖水平錯動距離為60 - 250公尺,階地年代為74.2 - 84.9 ka (Ota et al., 2009),因此斷層水平滑移量為0.71 - 3.37公厘/年。由經驗公式計算單一事件滑移量假設為0.66 - 0.90公尺,則活動再現週期為200 - 1270年,詳細參數如表二所示。


    表二:斗煥坪構造參數表。

    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)
    斗煥坪構造 Strike-silp Structure 25.8 80 - 90 10 - 14 10.00 - 14.22 258.00 - 366.88 6.44 - 6.60 (W&C)
    6.41 - 6.56 (Y&M)
    5.13 - 9.89 0.66 - 0.90 0.71 - 3.37 200 - 1270

    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。


    Ota Y., Lin, Y.-N. N., Chen Y,-G., Matsuta, N., Watanuki, T., Chen, Y.-W. (2009) Touhuanping Fault, an active wrench fault within fold-and-thrust belt in northern Taiwan, documented by spatial analysis of fluvial terraces. Tectonophysics., pp.559-570.

    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.