南宜蘭構造
南宜蘭構造北起宜蘭三星鄉,往東南經冬山至蘇澳(圖一),大致呈西北走向,全長約21.9公里,為北側沉降之正移構造(圖二、圖三)。構造南側為脊梁山脈,北側為宜蘭平原。構造南側出露岩層主要有廬山層清水段與仁澤段、蘇澳層,北側的宜蘭平原則由沖積層所組成(圖四)。
前人研究
蘇清全(2011)以鑽井岩芯資料計算各井位之沉陷速率,北區北側山麓邊緣區,沉陷速率為0.9-4.8 mm/yr;南區蘭陽溪南岸至中央山脈間,沉陷速率為4.2-5.3 mm/yr。因此北宜蘭構造垂直滑移速率應為0.9-4.8 mm/yr,南宜蘭構造垂直滑移速率應為4.2-5.3 mm/yr。
野外調查
南宜蘭構造在靠海處才有較明顯的線性崖,本研究沿著線性崖在龍德大橋(表一1)、蘇澳榮總(表一2)、無尾港(表一3)觀察與拍攝照片。
表一:野外調查地點與照片,照片位置標示於圖三。
南宜蘭構造 | 照片 | 描述 | 座標位置 |
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1 |
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(1)龍德大橋觀察構造崖 | TWD97座標:334233,2725123 |
2 |
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(2)蘇澳榮總觀察構造崖 | TWD97座標:335958,2722990 |
3 |
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(3)無尾港觀察構造崖 | TWD97座標:337490,2722895 |
活動速率與再現週期
根據蘇清全(2011)的研究結果推估構造垂直滑移速率為4.2 - 5.3 mm/yr,假設斷層角度為50 - 70度,換算沿斷層面滑移速率為4.47 - 6.92公厘/年。由經驗公式計算單一事件滑移量假設為0.56 - 0.81公尺,則活動再現週期為80 - 180年,詳細參數如表二所示。
表二:南宜蘭構造參數表。
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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南宜蘭構造 | Normal Structure | 21.9 | 50 - 70 |
9.25 - 13.25 | 9.84 - 17.3 | 215.5 - 378.87 | 6.31 -6.56 (W&C) 6.33 - 6.58 (Y&M) |
3.63 - 9.23 | 0.56 - 0.81 | 4.47 - 6.92 | 80 - 180 |
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。
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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.
蘇清全 (2011) 蘭陽平原末次冰期以來沉積環境變遷與構造作用特性。國立台灣大學地質科學研究所碩士論文,共129頁。