嘉義前緣構造
嘉義前緣構造北起雲林水林,往南經嘉義六腳、朴子與東石交界、布袋、義竹、至台南鹽水、學甲(圖一),大致呈南北走向,全長約34.1公里,為向西逆衝的構造(圖二、圖三)。地形上,嘉義前緣構造位在嘉南平原,南北走向的構造截切許多河流,如北港溪、牛稠─朴子溪、八掌溪、急水溪等。構造沿線無構造崖,上盤地區有許多曲流,階地相對於河床高度越往東落差越大,推測是因構造活動造成階地抬升,河流下切。
前人研究
此構造線主要沿河道下切地形的西緣所繪(Shyu et al. (2005)),目前尚未有滑移速率資料發表。。
野外調查
本研究選擇牛稠溪量測河床與周圍階地面落差,構造西側自港口大橋上以雷射測距儀量測河道與河道旁階地高差為3公尺(表一1),由5-m DEM量測為2公尺(圖五剖面A),此落差應屬氾濫平原與河道間的原始高差,未受構造活動影響。構造東側分別於中游介壽橋與上游華興橋進行量測,於介壽橋現地量測河道與河道旁階地高差為7.2公尺(表一2),由5-m DEM量測為7公尺(圖五剖面B);於華興橋現地量測河道與河道旁階地高差為13.4公尺(表一3),由5-m DEM量測為12 - 14公尺(圖五剖面C)。構造所截切的沖積平原為全新世的沖積層,推估年代5 - 25 ka。
表一:野外調查地點與照片,照片位置標示於圖三。
嘉義前緣構造 | 照片 | 描述 | 座標位置 |
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1 |
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(1)港口大橋下現地量測兩側階地與河道高差3公尺 | TWD97座標:168242,2597749 |
2 |
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(2)蒜頭的介壽橋下現地量測兩側階地與河道高差7.2公尺 | TWD97座標:177795,2597840 |
3 |
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(3)華興橋下現地量測兩側階地與河道高差13.4公尺 | TWD97座標:192112,2600965 |
活動速率與再現週期
本研究沿牛稠溪量測河道與周圍階地高差,沖積平原為全新世沖積層,推估年代為5 - 25 ky。由5-m DEM量測河道與河道旁階地高差,中游介壽橋為7公尺,上游華興橋為12 - 14公尺。以最大錯動量12 - 14公尺估算抬升速率,則斷層垂直滑移量為0.48 - 2.80公厘/年。假設斷層角度為10 - 20度,換算沿斷層面滑移速率為1.40 - 16.12公厘/年。由經驗公式計算單一事件滑移量假設為1.32 - 3.30公尺,則活動再現週期為80 - 2360年,詳細參數如表二所示。
表二:嘉義前緣構造參數表
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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嘉義前緣構造 | Reverse Structure | 34.1 | 10 - 20 |
10 - 14 | 29.24 - 80.62 | 997.08 - 2749.14 | 7.03 - 7.43 (W&C) 7.00 - 7.56 (Y&M) |
43.65 - 272.27 | 1.32 - 3.30 | 1.40 - 16.12 | 80 - 2360 |
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.