鳳山丘陵前緣構造

鳳山丘陵前緣構造北起高雄三民,往東南經鳥松、鳳山至小港(圖一),大致呈西北走向,全長約19.1公里,為向西逆衝之逆斷層(圖二、圖三)。構造東側地勢大體較高,主要的山丘為鳳山丘陵,岩層有大社層及台地礫石層,西側為沖積平原(圖四)。


    野外調查

    鳳山丘陵中部有兩處階地,含河道堆積物,於高坪27街遠觀階地表層土壤,色澤略呈紅褐色,推估年代約30 - 150 ka(表一1),由5-m DEM量測階頂至丘陵西側平原高差,為86公尺(圖五剖面A)。另一處略為南側的階地頂部,主要為農業用地,其中一處香蕉園可看到土壤也略呈紅褐色,推估年代30 - 150 ka(表一2),由5-m DEM量測階頂至平原高差,為65公尺(圖五剖面B)。階地以外區域岩性組成主要是珊瑚礁石灰岩,推估年代為100 - 500 ka(表一3),鳳山丘陵最高處,位在丘陵南方,是廣大的公墓區(鳳山竹坑公墓),頂部地形平坦,海拔高約132 - 145公尺(圖五剖面C),在公墓區可看到珊瑚礁底岩的露頭。


表一:野外調查地點與照片,照片位置標示於圖三。

鳳山丘陵前緣構造 照片 描述 座標位置
1
(1)土壤年代推估有30 - 150 ka,位於高坪27街。 TWD97座標:186685,2495893
2
(2)觀察土壤,推估年代30 - 150 ka,位於鳳山丘陵頂部的香蕉園。 TWD97座標:188140,2494405
3
(3)觀察石灰岩,推估年代100 - 500 ka,位於鳳山竹坑公墓。 TWD97座標:186137,2491635
...
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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

    鳳山丘陵頂部階地海拔高132 - 145公尺,石灰岩年代約為100 - 500 ka,推估抬升速率為0.26 - 1.45公厘/年,假設傾角20 - 40度,換算沿斷層面滑移速率為0.40 - 4.24公厘/年,由經驗公式計算單一事件滑移量假設為0.82 - 1.43公尺,則活動再現週期為190 - 3580年。詳細參數如表二所示。


    表二:鳳山丘陵前緣構造參數表。

    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)
    鳳山丘陵前緣構造 Reverse Structure 19.1 20 - 40
    13 - 17 20.22 - 49.7 386.2 - 949.27 6.66 - 7.01 (W&C)
    6.59 - 6.98 (Y&M)
    9.55 - 40.74 0.82 - 1.43 0.40 - 4.24 190 - 3580

    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.

    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.