新进教师学术研究计画.PDF

新進教師學術研究計畫 研究成果報告 台灣西南部地區活斷層之活動行 為及其地震潛能探討 景國恩 助理教授 國 立成功大學測量及 空間資訊 學系 台灣西南部地區活斷層之活動行為及其地震潛能探討 新進教師學術研究計畫 研究成果報告 1. 前言 斷層錯動時往往會伴隨著地震的發生，但潛移斷層（creeping fault ）則是屬 於斷層發生位移時，卻無地震活動被觸發之斷層類型。在台灣，發育於東部縱谷 利吉混同層（泥岩區）的池上斷層就是一條典型的潛移斷層 [Angelier et al. ，2000 ； Lee et al. ，2001 ，2003] 。透過對池上斷層活動特性之研究，我們得知：（1）潛移 斷層之錯動行為會和降雨量的變化有關。換言之，斷層潛移行為的發生或斷層錯 動量突然的增加，主要是發生在雨季的時期 [Lee et al. ，2003] ；（2 ）潛移斷層也 同樣具有誘發大地震的潛能，如 2003 年Mw 6.8 成功地震之發生[Ching et al. ， 2007a] 。 本研究之工作區域位於台灣西南部泥岩區大小崗山至旗山一帶及部分屏東 平原（圖 1），而此地區有許多斷層存在，包含小岡山斷層（HKSF ）、古亭坑斷 層（ GTKF ）、龍船斷層（LCNF ）、平溪斷層（PCIF ）、旗山斷層（CHNF ）、潮洲 斷層（CCUF ），其中之旗山斷層與小岡山斷層[陳柏村，2005] 圖（ 2 ）為經濟部 中央地質調查所公告（以下簡稱地調所）之活動斷層 [林啟文等，2000] ，故在此 研究中，我們以探討小岡山斷層和旗山斷層之特性為主。就地震觀測而言，自 1900 年有現代化地震儀器紀錄以來，台灣地區已發生十數次之重大災害性地震 [e.g., Bonilla ，1977 ；Cheng and Yeh ，1989] ，但是台灣西南部泥岩區雖然位於造 山帶前緣褶皺逆衝帶，卻幾乎沒有大規模地震之發生。此現象是否說明本研究區 域之主要斷層具有潛移斷層的活動特性？且不論此地區之斷層是否為潛移斷層， 這些斷層是否具有災害性地震之發震潛能？ 為了試圖回答上述問題，本研究分析地調所與內政部共201個 GPS測站、 內政部一等一級、一等二級水準路線與地調所兩條近乎東西走向跨旗山斷層與小 岡山斷層之精密水準測線等觀測資料，來探討此地區之地殼變形行為與斷層活動 特性。 2. 資料與研究方法 2.1 資料 本研究所使用的GPS資料為 2002 年至2010 年地調所128個和內政部 73個 GPS重複觀測站資料（圖 2 ）。自1995 年起，地調所於台灣西南部地區佈設GPS 重複觀測站及連續觀測站。GPS重複觀測站之施測約為每年 1 次，每個測段會同 時測量 3 至10個測站，而每個測段每一測站會接收衛星訊號約6 至14個小時。 衛星訊號之接收頻率為 15秒一筆，衛星接收之仰角大於 15° 。本研究使用之資 料時間段為2002 年至2010 年間的GPS觀測資料，利用一般通用之 GPS解算軟 體 Bernese v.5.0 進行計算與網形平差。各測站座標之水平分量誤差為2 至5 mm 。 1 圖 ：台灣之大地構造框架。紅色大箭頭指示菲律賓海板塊相對於歐亞板塊之移動速率與 1 方向 ， 。黑色三角形標示本研究使用之國內 連續站 、 、 [Yu et al. 1997] GPS S01R PKGM 、 之位置。紅色方框為本研究之區域 。黑色虛色為變形前緣，細黑 KDNM KMNM 色實線之範圍為花東縱谷。 圖 ：本研究使用之測站分布圖。藍色三角形為地調所之 重複觀測站；紅色三角形為 2