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 |
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1 |
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(1)延山路上觀察構造崖。 | TWD97座標:221597,2628446 |
2 |
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(2)在半天寮觀察階地土壤,推估年代為5-25 ka | TWD97座標:222049,2628166 |
活動速率與再現週期
由Simoes et al. (2007)研究結果顯示初鄉斷層面滑移速率為1.30 - 4.50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60 - 520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) |
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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 | 1.30 - 4.50 | 60 - 520 |
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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Simoes, M., J. P. Avouac, and Y.-G. Chen (2007) Slip rates on the Chelungpu and Chushiang thrust faults inferred from a deformed strath terrace along the Dungpuna river, west central Taiwan. J. Geophys. Res., 112, B03S10, doi:10.1029/2005JB004200.
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.