鹿野斷層

鹿野斷層北起台東鹿野,往南經台東延平鄉至卑南鄉(圖一),大致呈東北走向,全長約19.6公里,為向西逆衝之逆斷層(圖二、圖三)。斷層東側為台地地形,西側有許多沖積扇。鹿野溪溪口北岸有鹿野高臺,南岸有初鹿台地,皆是受斷層抬升的台地地形。台地上出露卑南山礫岩,部分區域為階地堆積層。斷層西側為沖積層與階地堆積層(圖四)。


    前人研究

    龍田河階定年3.35 ka,河階垂直錯位量15m,因此垂直抬升速率為4.5 mm/yr (Shyu et al., 2008)。

    陳文山(2010)由鑽井岩芯與永安槽溝剖面沉積層中G1礫石層的深度與褶皺崖頂的高差觀察,高差共8公尺。槽溝中定到最老的年代在S1砂層(G1層上一層),C14年代為4240-4430 yr BP。長期抬升速率為 1.85 mm/yr。假如斷層角度為20度,則滑移速率為5.4 mm/yr。永安槽溝中發現3次地震事件N1至N3,時間分別為4240-4430 yr BP (N1)、2120-2340 yr BP (N2)、<1890-2110 yr BP,(N3),時距約2100年。


    野外調查

    龍田階地位於鹿野高台南方,階地上可觀察到反斜崖(range-facing scarp)(表一1)。


表一:野外調查地點與照片,照片位置標示於圖三。

鹿野斷層 照片 描述 座標位置
1
(1)龍田階地上的構造崖(range-facing scarp)。 TWD97座標:261443,261443

    活動速率與再現週期

    龍田河階定年3.26 - 3.44 ka,河階垂直錯位量10 - 15 m,因此垂直抬升速率為4.36 - 4.60 mm/yr (Shyu et al., 2008)。斷層在近地表的傾角為35 - 55度,換算沿斷層面滑移速率為3.55 - 8.02公厘/年。由經驗公式計算單一事件滑移量假設為0.4 - 0.85公尺,則活動再現週期為50 - 240年,詳細參數如表二所示。


    表二:鹿野斷層參數表。

    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)
    鹿野斷層 Reverse Structure 19.6 35 - 55 (depth 0-2 km)
    20 - 40 (depth 2-4 km)
    1Upper segm.: 0 - 2 (± 0.5)
    Lower segm.: 2 (± 0.5) - 4 (± 0.5)
    4.61 - 11.39 90.36 - 223.24 6.09 - 6.44 (W&C)
    5.96 - 6.35 (Y&M)
    1.08 - 5.69 0.4 - 0.85 3.55 - 8.02 50 - 240

    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.

    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 (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。