初鄉構造

初鄉構造北起南投中寮,往西南經集集、鹿谷至竹山(圖一),大致呈東北走向,全長約19.8公里,為向西逆衝兼右移的斷層(圖二、圖三)。構造沿線主要為山麓地形,經濁水溪及東埔蚋溪,在東埔蚋溪兩側有階地分布。地層主要有頭嵙山層、卓蘭層、桂竹林層(圖四)。


    前人研究

    東埔蚋溪階地在斷層兩側高度相差28±11 m,階地年代11540±309 yr,野外量測結果推估斷層傾角56度,得到水平縮短速率2.9±1.6 mm/yr (Simoes et al., 2007)。


    野外調查

    本研究於東埔蚋溪南岸階地進行調查,階地東側為抬升側,構造崖陡峭,於延山路上可觀察到路順著地形而走上坡(表一1),上坡後大致沿著崖邊緣走,由5-m DEM量測階崖高差為80公尺(圖五)。上盤階地的延山路旁可觀察土壤組成,風化程度不高,含河道礫石,推估年代5-25 ka(表一2)。


表一:野外調查地點與照片,照片位置標示於圖三。

初鄉構造 照片 描述 座標位置
1
(1)延山路上觀察構造崖。 TWD97座標:221597,2628446
2
(2)在半天寮觀察階地土壤,推估年代為5-25 ka TWD97座標:222049,2628166
...
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Simoes et al. (2007)研究結果顯示階地垂直錯動量為28±11公尺,年代11540±309 ka,推算抬升速率為1.43 - 3.47 mm/yr。假設斷層角度為45 - 65度,換算沿斷層面滑移速率為2.23 - 6.94公厘/年。由經驗公式計算單一事件滑移量假設為0.27 - 0.67公尺,則活動再現週期為40 - 300年,詳細參數如表二所示。


    表二:初鄉構造參數表。

    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)
    初鄉構造 reverse and strike-slip structure/td> 19.8 45 - 65
    2 - 4 2.21 - 5.66 43.76 - 112.07 5.81 - 6.17 (W&C)
    5.64 - 6.05 (Y&M)
    0.36 - 2.24 0.27 - 0.67 2.23 - 6.94 40 - 300

    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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    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.