小崗山斷層

小崗山斷層位在大崗山與小崗山西側,通過高雄阿蓮和岡山(圖一),走向呈東北偏北,全長約11.1公里,為向西逆衝的逆斷層。斷層沿線階地大致可分為三個,一為大崗山,山頂地形平緩;二為小崗山,高度較大崗山低,山頂已無平緩的地形,另外一階位於大、小崗山中間的低地,地形起伏不大,但往東地勢漸漸變高(圖二、圖三)。大崗山與小崗山皆由珊瑚礁所組成,斷層下盤則是沖積層(圖四)。


    前人研究

    陳文山等(2008)由山腳下1號井的沉積層年代與古環境深度及碳十四年代估算,垂直抬升速率為4.4 ± 0.6 mm/yr。由淺層震測剖面推估斷層傾角約45°,因此沿斷層面滑移速率約6.2 ± 0.8 mm/yr。


    野外調查

    位於大、小崗山之間的低地因地形平緩人為開發多,在地形上無明顯的斷層崖,但仍可見地勢向東漸漸升高,例如高鐵鐵路東側前鋒子的稻田順著地形闢成梯田的形態(表一1),下方稻田離上方稻田距離650公尺高度僅差7公尺,由DEM量測崖高為6公尺(圖五剖面A)。往東人為開發更多,例如clean away工廠、吉園墓園等,且因周遭築起高聳的圍牆而無法確認原始地形樣貌。小崗山山頂與平原高差為110公尺,由DEM量測崖高為225公尺(圖五剖面B),山頂的露頭可看到紅土與珊瑚礁碎屑混雜(表一2)。本研究於仁愛路遠觀大崗山西側斷層崖(表一3),並且自大崗山山腰處的超峰寺停車場量測崖高,從西側平原到大崗山山頂高差為232公尺,由DEM量測崖高為260 - 270公尺(圖五剖面C)。大崗山山頂的生態園區步道旁有土壤剖面出露,土壤顏色為紅褐色,河道礫石夾雜在其中,珊瑚礁在山頂已不復見,階地形成年代估計為100-500 ka(表一4)。


    表一:野外調查地點與照片,照片位置標示於圖三。

小崗山斷層 照片 描述 座標位置
1
(1)大崗山與小崗山之間的平原呈緩坡形貌,由東向西緩緩下降,稻田順著地形闢為梯田。現地量測梯田上方至下方距離650間高度相差7公尺。 WGS84座標:120.323489,22.828801
2
(2)小崗山山頂上觀察到紅土與珊瑚礁碎屑混雜。 WGS84座標:120.335087,22.815782
3
於仁愛路遠觀大崗山斷層崖 WGS84座標:120.335072,22.8669039
4
(4)大崗山山頂的生態園區步道旁有土壤剖面出露,土壤顏色為紅褐色,河道礫石夾雜在其中,珊瑚礁在山頂已不復見,階地形成年代估計為100-500 ka。 TWD97座標:183113,2528959
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圖六:地形剖面線


剖面線位置標示於圖三,資料取自DEM。


    活動速率與再現週期

    本研究於大、小崗山調查階地,階地年代推估為100-500 ka,由DEM量測斷層崖高,最大高差為260 - 270公尺(大崗山),則斷層垂直滑移量為0.52 - 2.70公厘/年。假設斷層角度為20 - 40度,換算沿斷層面滑移速率為0.81 - 7.89公厘/年。由經驗公式計算單一事件滑移量假設為0.43 - 0.90公尺,則活動再現週期為50 - 1110年,詳細參數如表二所示。


    表二:小崗山斷層參數表。

    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)
    小崗山斷層 Reverse Structure 11.1 20 - 40
    6 - 8 9.33 - 23.39 103.56 - 259.63 6.14 - 6.50 (W&C)
    6.02 - 6.41 (Y&M)
    1.33 - 7 0.43 - 0.90 0.81 - 7.89 50 - 1110

    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、松多信尚、楊小青 (2008) 地震地質與地變動潛勢分析計畫─斷層長期滑移速率與再現週期研究(2/4)。經濟部中央地質調查所報告97-9號,共75頁。