潮州斷層
潮州斷層北起高雄六龜鄉,往南經屏東高樹、鹽埔、內埔、萬巒、新埤、枋寮、至枋山(圖一),走向大致為南北向,全長約99.3公里,是向西逆衝兼左移的斷層。斷層沿線的階地主要分布於高樹、三地門一帶,及內埔、瑪家鄉一帶(圖二、圖三)。斷層西側主要為沖積層,東側為牡丹層,由頁岩和薄砂頁岩互層所組成,夾有厚層砂礫岩透鏡體,階地則是由紅土礫石層所組成。

前人研究
潮州斷層為地調所發佈之台灣活動斷層之一,地調所也進行過地質鑽探、地球物理探勘之調查(林啟文等,2009),然而滑移速率仍未有相關前人文獻發表。
野外調查
本研究針對青葉、加蚋埔山、屏東科技大學、古華等地的階地進行調查,屏東科技大學的階地面是向西傾斜的緩斜面,於學校正門的學府路則沿著地形的緩斜面開闢(表一1),斜坡延伸至校外,由通安路繞至校外,斜坡變成陡坡,並作為墓園用的土地,本研究於墓園現地量測崖高,高差約10公尺(表一2),由DEM量測高差為12公尺(圖四剖面A),墳墓旁露出的土壤呈黃褐色,估計年代為30-150 ka。此階地東側的牛角灣溪因構造活動使河流改道,形成近90度的大轉彎,並且將階地東側侵蝕出河階崖。
古華的階地面積較小,但仍可在露頭中發現河道礫石,階面頂部土壤呈紅褐色,年代估計為30-150 ka(表一3),階地頂部是軍事用地,推測地形應相當平緩才能開發,自軍營門口測量階面高度,階面離南側平原高30公尺。
青葉的階地土壤顏色為紅褐色,形成年代估計為30-150 ka(表一4),現地量測階面高度至下盤平原高差至少為30公尺,由DEM量測高差為42 - 45公尺(圖四剖面B)。
表一:野外調查地點與照片,照片位置標示於圖二。
潮州斷層 | 照片 | 描述 | 座標位置 |
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1 |
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(1)屏科大,向東拍攝,紅色箭頭斷層崖。 | WGS84座標:120.596525,22.640782 |
2 |
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(2)屏科大大門的斜坡延伸至校外的墓園,左圖為斷層崖,走向呈南北向,現地量測崖高約10公尺。照片向東南方拍攝。右圖為墓園區觀察到的紅土露頭,呈黃褐色,估計年代為30-150 ka。 | WGS84座標:120.601387,22.638446 |
3 |
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(3)古華的階地土壤呈紅褐色,年代估計為30-150 ka | WGS84座標:120.623247,22.362471 |
4 |
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(4)青葉的階地土壤呈紅褐色,推估年代為30-150 ka | WGS84座標:120.632137,22.836260 |
活動速率與再現週期
本研究分別於青葉、屏東科技大學、古華調查階地,階地年代推估為30-150 ka,由DEM量測斷層崖高,高差最大為42 - 45公尺(青葉),則斷層垂直滑移量為0.28 - 1.50公厘/年。假設斷層角度為70 - 80度,換算沿斷層面滑移速率為0.40 - 2.26公厘/年。由經驗公式計算單一事件滑移量假設為1.24 - 1.76公尺,則活動再現週期為550 - 4400年,詳細參數如表二所示。
表二:潮州斷層參數表。
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) |
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潮州斷層 | strike-slip and reverse fault | 99.3 | 70 - 80 |
9.11 - 13.11 | 9.25 - 13.95 | 918.52 - 1385.24 | 7.00 - 7.18 (W&C) 6.96 - 7.16 (Y&M) |
34.28 - 73.28 | 1.24 - 1.76 | 0.40 - 2.26 | 550 - 4400 |
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.
林啟文、陳文山、劉彥求、陳柏村(2009)臺灣東部與南部的活動斷層 二萬五千分之一活動斷層條帶圖說明書 十二、潮州斷層。經濟部中央地質調查所特刊,第23號,第133~148頁。