米崙斷層
米崙斷層位於花蓮市東方,往北經新城與花蓮市邊界,並繼續延伸至外海(圖一),大致呈東北走向,全長約32.6公里,為向西逆衝兼左移的斷層(圖二、圖三)。米崙斷層於1951年花蓮地震發生後產生地表破裂,故本研究將米崙斷層海外部分延伸至1951年地震震央位置。米崙斷層東側為抬升之階地,稱為美崙台地,台地上有珊瑚礁,西側為全新世沖積平原(圖四)。美崙台地的抬升也迫使東西向的美崙溪轉為南北向,沿著美崙台地邊緣流入大海。
前人研究
美崙階地上珊瑚鈾釷定年,年代為3936±16 yr,珊瑚高度27.292 m,推算抬升速率6.93±0.03 mm/yr(陳俊甫,2013)。
野外調查
美崙台地西側斷層崖附近人為開發多,南部有花蓮市區,北部有花蓮航空站。本研究自國盛四街橋上觀察斷層崖,斷層崖上為美崙山(表一1),是斷層沿線人為開發較少的區域,能觀察地形原始樣貌。斷層沿線地形於市區內呈現緩斜坡樣貌,如護理之家附近的道路(表一2)及花蓮街(表一3),由5-m DEM量測崖高達6公尺(圖五)。
表一:野外調查地點與照片,照片位置標示於圖三。
米崙斷層 | 照片 | 描述 | 座標位置 |
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1 |
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(1)於國盛四街橋上觀察斷層崖,右側(東側)美崙山為抬升側。 | TWD97座標:312015,2654251 |
2 |
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(2)護理之家附近觀察斷層崖。馬路呈緩斜坡。 | TWD97座標:312274,2652692 |
3 |
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(3)花蓮街上觀察斷層崖,馬路呈緩斜坡。 | TWD97座標:312410,2652305 |
活動速率與再現週期
由陳俊甫(2013)的研究結果顯示,珊瑚高度約27.3 m,年代為3936±16 yr,推算抬升速率為6.91-6.96 mm/yr,假設斷層角度為70-80度,換算沿斷層面滑移速率為9.92-10.47公厘/年。由經驗公式計算單一事件滑移量假設為0.67-0.94公尺,則活動再現週期為60-90年,詳細參數如表二所示。
表二:米崙斷層參數表。
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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米崙斷層 | strike-slip and reverse structure | 32.6 | 70 - 80 |
8 - 12 | 8.12 - 12.77 | 264.71 - 416.30 | 6.45 - 6.65 (W&C) 6.42 - 6.62 (Y&M) |
5.31 - 11.75 | 0.67 - 0.94 | 9.92 - 10.47 | 60 - 90 |
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.
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.
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.
陳俊甫 (2013) 台灣東部縱谷北端區域的地震構造特性。國立台灣大學地質科學研究所碩士論文,共112頁。