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 |
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1 |
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(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 |
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(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 |
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(3)構造線南端被抬升的階地,位於黃土山。 | TWD97座標:216247,2705967 |
4 |
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(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
根據袁宇威2018年的研究成果與近期光螢光定年的成果,本研究推算苗栗前緣構造沿斷層面滑移速率為1.82 - 4.42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) |
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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 | 1.82 - 4.42 | 170 - 740 |
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.
袁宇威 (2018) 從苗栗沿海地區之階地地形探討苗栗前緣構造之活動特性。國立臺灣大學地質科學研究所碩士論文