旗山斷層
旗山斷層東起高雄美濃,往西沿高雄杉林與美濃邊界,經旗山、田寮、燕巢至大社(圖一),大致呈東北走向,全長約40.0公里,為向西北逆衝兼右移的斷層(圖二、圖三)。斷層行經楠梓仙溪,楠梓仙溪以西,斷層東側為山麓地形,地層為東勢坑層,西側為沖積平原。楠梓仙溪以東,斷層東側為山麓地形,地層為烏山層,西側為侵蝕丘陵,岩層為古亭坑層,岩性以泥岩為主,常形成惡地地形,如月世界(圖四)。

前人研究
由陳文山等(2012)鑽井資料,各井位的長期抬升速率分析,大社A剖面上盤為3.4±0.8 mm/yr至4.0±0.3 mm/yr,下盤為2.4±0.7 mm/yr;大社B剖面上盤為3.3±0.9 mm/yr,下盤為2.8±0.6 mm/yr。依據此資料可推得旗山斷層的長期抬升速率為0.5-1.0 mm/yr。又由深水溪北岸露頭發現被斷層錯動的全新世河階礫石層,礫石層與崩積層的年代為7189±160 BP,可得知最近一次活動時間約為7189年前。
野外調查
自樹人路上向北遠觀,山脈平行旗山斷層走向,呈東北走向,山頂地形崎嶇,無人開發(圖五)。斷層線位於山的北側,山的抬升使楠梓仙溪由向南流轉為向西南流,繞過山脈後再往南流。
活動速率與再現週期
由陳文山等(2012)鑽井資料顯示,斷層之垂直滑移速率為0.50 - 1.00公厘/年,假設斷層角度為70 - 80度,換算沿斷層面滑移速率為0.72 - 1.50公厘/年。由經驗公式計算單一事件滑移量假設為0.78 - 1.09公尺,則活動再現週期為520 - 1510年,詳細參數如表二所示。
表二:旗山斷層參數表。
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) |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
旗山斷層 | Strike-slip and Reverse fault | 40 | 70 - 80 |
8.8 - 12.8 | 8.94 - 13.62 | 357.6 - 544.8 | 6.58 - 6.77 (W&C) 6.55 - 6.74 (Y&M) |
8.32 - 17.78 | 0.78 - 1.09 | 0.72 - 1.50 | 520 - 1510 |
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。
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.
陳文山、游能悌、楊小青 (2012) 重要活動斷層構造特性調查研究計畫─斷層活動特性分析與評估(2/4)。經濟部中央地質調查所報告第101-9號,第75-86頁。