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
1
(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
(2)護理之家附近觀察斷層崖。馬路呈緩斜坡。 TWD97座標:312274,2652692
3
(3)花蓮街上觀察斷層崖,馬路呈緩斜坡。 TWD97座標:312410,2652305
...
圖五:地形剖面線


剖面線位置標示於圖三,資料取自5-m DEM


    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)
    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。