苗栗前緣構造

苗栗前緣構造北起苗栗後龍,南經通霄至苑裡(圖一),構造線平行於海岸,走向呈東北偏北,全長約30.9公里,為向西北逆衝的構造(圖二、圖三)。構造線北端與南端有海階分布,北邊為好望角階地,南邊則是黃土山階地。階地岩層為紅土台地堆積層,上盤其餘地區主要為頭嵙山層,下盤沿岸則是沖積層(圖四)。


    野外調查

    好望角海階頂部有觀景台可遠觀海岸與海岸平原,由於階頂離海岸甚遠,僅能量測階頂和海岸平原的高差,約72公尺,估計海岸平原離海水面高5公尺,則海階離海高約77公尺。由DEM量測階地海拔高度,高度約90公尺(圖五AA'剖面)。由觀景台觀察南側階崖,可發現含礫石層的露頭,步行至露頭旁觀察土壤發育程度,粗估階地形成年代為30-150 千年(表一1)。

    構造線南端有黃土山階地,中山路大致沿著階地前緣的海岸平原闢築,因此可沿著中山路觀察苗栗前緣構造活動所形成的崖,本研究於中山路上的苑裡橋觀察構造崖(表一2、3)。由DEM量測崖高,高差約70公尺(圖五BB'剖面)。自中山路334巷上山,於月稱光明寺道路出口交會處,可觀察階地黃土剖面,表層土壤為黃褐色,土壤下方為礫石層,粗估階地形成年代為30-150 千年(表一4)。

    表一:野外調查地點與照片,照片位置標示於圖三。

苗栗前緣構造 照片 描述 座標位置
1
(1)好望角觀景台南側階崖有一露頭,根據土壤風化程度推估階地形成年代為30-150 ky。 TWD97座標:222768,2721718
2
(2)階地因構造活動而抬起形成崖。位於苑裡橋。 TWD97座標:215489,2705441
3
(3)構造線南端被抬升的階地,位於黃土山。 TWD97座標:216247,2705967
4
(4)黃土山階地之土壤剖面,表層土壤呈黃褐色,估計階地形成年代為30-150 ky。 TWD97座標:216247,2705967

    活動速率與再現週期

    本研究於構造北部與南部觀察海階紅土剖面,推估階地形成年代為30-150 千年。由DEM量測海階階面海拔高度為70 - 90公尺,則斷層垂直滑移量為0.47 - 3.00公厘/年。假設斷層角度為20 - 40度,換算沿斷層面滑移速率為0.73 - 8.77公厘/年。由經驗公式計算單一事件滑移量假設為0.83 - 1.49公尺,則活動再現周期為90 - 2040年,詳細參數如表二所示。

    表二:苗栗前緣構造參數表。

    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)
    苗栗前緣構造 Reverse Structure 30.9 20 - 40
    8 - 12 12.45 - 35.09 384.70 - 1084.28 6.66 - 7.06 (W&C)
    6.59 - 7.04 (Y&M)
    9.95 - 48.42 0.83 - 1.49 0.73 - 8.77 90 - 2040

    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。


    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., Vol. 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.