縱谷斷層
縱谷斷層南起台東市，往北經台東縣卑南、延平、鹿野、關山、池上、花蓮縣富里、玉里、瑞穗、光復、鳳林、壽豐至吉安（圖一），大致呈東北走向，全長約147.5公里，為向西逆衝兼左移的斷層（圖二、圖三）。斷層東側為海岸山脈，西側為縱谷平原。海岸山脈岩層有都鑾山層、蕃薯寮層、八里灣層、利吉層，縱谷平原為沖積層（圖四）。
前人研究
Shyu et al. (2006)利用秀姑巒溪河階定年取得各階地抬升速率，並使用fault-bend fold model計算得到斷層滑移速率為22.7±2.2 mm/yr。
Shyu et al. (2008)利用鹿野鄉的坪頂河階定年。此區域斷層分為兩分支斷層，垂直滑移速率分別為15.6 mm/yr、12.5 mm/yr，兩者相加約等於 28 mm/yr。
陳文山（2006）由槽溝開挖研究瑞穗斷層古地震事件，搭配碳十四定年得知有4次古地震事件P1至P4，年代分別為西元1951(P1)、P2古地震<260 yr BP、150<290-440 yr BP、500<640 yr BP，發生時距約為170-210年。斷層之垂直抬升速率為12.5-16.0 mm/yr，滑移速率為21.6-27.7 mm/yr。
鱉溪富池橋南岸露頭可觀察池上斷層，露頭中有河階礫石層，礫石層年代經碳十四定年為1180-940 yr BP，樣本採樣高度離河高25.4 m，因此垂直變動速率為24.25±2.75 mm/yr。斷層近地表斷層傾角約65°，滑移速率為26.85±3.15 mm/yr。由歷史地震（西元1951及2003年）紀錄得知再現週期最短為50年，由萬安槽溝的古地震研究顯示一千年以來至少有八次，表示最長週期約125年（陳文山，2010）。
野外調查
自瑞港公路上的涼亭可遠觀德武階地(表一1)，德武階地是因縱谷斷層活動而抬升形成的岩床型階地，在高位階地下可觀察到底岩(表一2)。縱谷斷層在大坡國小有明顯的潛移特性，使溜滑梯的坡度越變越陡(表一3)。
表一：野外調查地點與照片，照片位置標示於圖三。
| 縱谷斷層 | 照片 | 描述 | 座標位置 |
|---|---|---|---|
| 1 |
 |
(1)自瑞港公路遠觀德武階地，紅色箭頭為低位階地，黃色箭頭為高位階地。 | TWD97座標：292033，2599587 |
| 2 |
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(2)德武階地上的岩床型河階。 | TWD97座標：292290，2597165 |
| 3 |
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(3)大坡國小裡變陡的溜滑梯。 | TWD97座標：273650，2558140 |
活動速率與再現週期
Shyu et al. (2006)利用秀姑巒溪河階定年得知斷層滑移速率為20.5 - 24.9 mm/yr，縱谷斷層的潛移速率約佔總滑移速率的1/4 - 3/4，因此大約剩下5.13 - 18.68 mm/yr的滑移速率可能在地震中釋放。由經驗公式計算單一事件滑移量假設為2.06 - 5.47公尺，則活動再現周期為110 - 1070年，詳細參數如表二所示。
表二：縱谷斷層參數表。
| 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) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 縱谷斷層 | Reverse and strike-slip fault | 147.5 | 70 - 80 (depth 0-5 km) 50 - 70 (depth 5-15 km) 35 - 55 (depth 15-20 km) |
Upper segm.: 0 - 5 (± 1) Middle segm.: 5 (± 1) - 15 (± 2) Lower segm.: 15 (± 2) - 20 (± 2) |
19.02 - 31.70 | 2805.45 - 4675.75 | 7.43 - 7.63 (W&C) 7.57 - 7.86 (Y&M) |
173.78 - 767.36 | 2.06 - 5.47 | 5.13 - 18.68 | 110 - 1070 |
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., Avouac, J.-P., Chen, W.-S., and Chen, Y.-G. (2006) Millennial slip rate of the Longitudinal Valley fault from river terraces: Implications for convergence across the active suture of eastern Taiwan. J. Geophys. Res., 111, B08403, pp.22.
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.
Shyu, J. B. H., Sieh, K., Chen, Y.-G., Chuang, R. Y., Wang, Y., and Chung, L.-H. (2008) Geomorphology of the southernmost Longitudinal Valley fault: Implications for evolution of the active suture of eastern Taiwan. Tectonics, 27, TC1019, pp.22.
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 (2006) 地震地質調查及活動斷層資料庫建置計畫─槽溝開挖與古地震研究計畫(總報告)：一、「新期構造、古地震與槽溝開挖研究」。經濟部中央地質調查所報告第95-08總號，共133頁。
陳文山 (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(總報告)。經濟部中央地質調查所報告第99-09總號，共141頁。