恆春斷層

恆春斷層北起屏東車城鄉,往南經恆春鎮並延伸出海(圖一),大致呈西北走向,全長約42.4公里,為向西逆衝兼左移的斷層(圖二、圖三)。斷層東側為山麓地形,河流兩側有階地堆積,西側為沖積平原。東側岩層有馬鞍山層、墾丁層、牡丹層,西側為現代沖積層(圖四)。


    前人研究

    陳文山等(2010)由斷層上盤海階(石牛橋)年代估算海階長期垂直變動速率為 >4.3±0.1mm/yr (7260-7140 yr BP)、4.0±0.1 mm/yr (5440-5180 yr BP)、<3.6±0.1 mm/yr (5800-5700 yr BP)、4.20±0.2 mm/yr(4030-3790),表示斷層垂直變動速率約4.2±0.2 mm/yr。


    野外調查

    自恆春西台地的關山向東遠望,可看到恆春谷地及其東側的中央山脈,恆春谷地與中央山脈交界處為恆春斷層的所在位置(圖五)。


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圖五:野外調查地點與照片,照片位置標示於圖三。

自關山向東拍攝恆春谷地與中央山脈,圖中紅線為斷層線位置。照片位置標示於圖三。(TWD97座標:221071,2429524。)


    活動速率與再現週期

    由陳文山等(2010)上盤海階估算得知斷層垂直變動速率約4.2±0.2 mm/yr,假設斷層角度為70 - 80度,換算沿斷層面滑移速率為5.74 - 6.62公厘/年。由經驗公式計算單一事件滑移量假設為0.99 - 1.30公尺,則活動再現週期為150 - 230年,詳細參數如表一所示。


    表一:恆春斷層參數表。

    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)
    恆春斷層 strike-slip and reverse fault 42.4 70 - 80
    13 - 17 13.20 - 18.90 559.68 - 767.02 6.78 - 6.92 (W&C)
    6.75 - 6.88 (Y&M)
    16.60 - 29.85 0.99 - 1.30 5.74 - 6.62 150 - 230

    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 (2010) 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(4/4)。經濟部中央地質調查所報告第99-09總號,共76頁。