湖口斷層之長期
滑移速率與再現週期

 

新竹斷層之長期
滑移速率與再現週期

 

 大尖山斷層之長期
滑移速率與再現週期

 

   恆春斷層之長期
滑移速率與再現週期

 

梅山斷層之長期
滑移速率與再現週期

 

 

 

 

 

 

恆春斷層之長期滑移速率與再現週期

 

四重溪場址鑽井岩芯分析,在預期的斷層兩側的岩盤都呈現墾丁層,位在西側的四重溪3號井的三個年代估算的垂直變動速率為2.0±0.16 mm/yr7590-7950 yr BP)、2.4±0.6 mm/yr7970-7790 yr BP)、2.3±0.6 mm/yr8050-7140 yr BP);四重溪4號井的兩個年代估算的垂直變動速率為0.8±0.5 mm/yr7420-7250 yr BP)、1.7±0.7 mm/yr8390-8200 yr BP)。顯然,四重溪3號井與4號井都處於抬升的環境,本研究認為恆春斷層應還位在,四重溪4號井的西側。(1)                              1 四重溪場址鑽井剖面圖與鑽井估算的垂直變動速率。

 

南灣場址鑽井岩芯分析,墾丁層於南灣5號井與南灣6號井之間逆衝至馬鞍山層之上,造成兩側馬鞍山層的層位落差,因此分析斷層應位在南灣5號井與南灣6號井之間。(2)

 

2 南灣場址鑽井剖面圖。

 

陳文山等(2005)依據晚期更新世石灰岩出露在恆春谷地以及鑽井資料,在恆春斷層南段的西側另畫一分支斷層;陳柏村與紀權窅(2010)再將此斷層向北延伸。但是由地形分析,顯然在分支斷層沿線(恆春谷地)並沒有明顯的活動斷層的地形特徵,依據陳文山等(2006)在海口的鑽井資料分析,顯示在現今恆春斷層的西側是呈現沉降現象,且沒有明顯活動斷層(逆斷層)的跡象。本研究認為依照目前地形資料分析,全新世以來活動的恆春斷層應位於現今明顯地形崖的位置處,如海口至四重溪,南段區域大致位在山麓前緣與恆春谷地的交匯處;至南灣地區則沿著馬鞍山附近或東側向南延伸至南灣灣內的核三廠出水口,之後進入南灣海域。(3)

3 恆春半島地質圖,四重溪場址與南灣場址位置圖。(TWD67

 

雖然由四重溪與南灣的鑽井可以確定被全新世沖積層覆蓋下的斷層,但是根據之前研究顯示恆春斷層截切至墾丁層時,可能產生分支斷層,而全新世較為活躍的斷層是截切於墾丁層之中(陳文山等,2006;陳柏村與紀權窅,2010)。因此,南灣場址中位於南灣5號井與南灣6號井之間的斷層帶是否屬於在全新世時期活動的斷層仍待探討。

 

本研究將利用南灣場址井下取得的海階珊瑚碎塊的14C定年年代,與鄰近地區的珊瑚礁階地的14C定年年代來比較,即可以估算此處恆春斷層的垂直變動速率。(4)

4 南灣場址鑽井與海階定年標本位置圖。(TWD67

 

南灣1號井的垂直變動速率為0.1±0.2 mm/yr3690-3420 yr BP)、-0.9±0.1 mm/yr4960-4880 yr BP),南灣2號井的垂直變動速率為2.2±0.4mm/yr2680-2320 yr BP)、0.8±0.1mm/yr2110-1820),南灣3號井的垂直變動速率為0.2±0.3 mm/yr4140-3850 yr BP),南灣4號井的垂直變動速率為0.6±0.3mm/yr2740-2330 yr BP)、-0.2±0.0mm/yr1870-1580 yr BP),南灣5號井的垂直變動速率為2.6±0.2mm/yr1330-1130 yr BP)、-0.3±0.2mm/yr3060-2750 yr BP),南灣6號井的垂直變動速率為1.9±0.3mm/yr1890-1610 yr BP)、-0.5±0.3mm/yr2590-2280 yr BP),估算垂直變動速率幾乎沒有變動或微有沉降。另外,在南灣核三廠出水口海岸採得的珊瑚礁年代為2700-2380 yr BP(海拔0公尺),7150-6870 yr BP(海拔0公尺),從南灣海階年代所估算的長期垂直變動速率,顯示沒有變動跡象。後壁湖海岸採得的珊瑚礁年代為1950-1770 yr BP(海拔0公尺,海階高度2公尺),估算的抬升速率為1±0.1 mm/yr,後壁湖漁港的珊瑚碎塊年代為1600-1380 yr BP(海拔5公尺),估算的抬升速率為3.4±0.3 mm/yr
(5)分析這些位於恆春斷層西側海階的垂直變動速率,靠近斷層的核三廠與南灣地區估算的長期垂直變動速率,顯示沒有變動的跡象,但是遠離斷層的西側海階的長期垂直變動速率則有上升,越西側海階的長期垂直變動速率越快,此與現今恆春西台地的地形面非常相似,顯然恆春斷層西側區域是受到另一位於海域的斷層影響。  

5 南灣場址恆春斷層兩側鑽井與海階估算的垂直變動速率。

 

另外,恆春斷層上盤(東側)區域海階年代(表1-4)來估算,則顯示在墾管處海階的長期垂直變動速率為>4.3±0.1 mm/yr7260-7140 yr BP)、>4.0±0.1 mm/yr5440-5180 yr BP)、>3.6±0.1 mm/yr5800-5700 yr BP)、>4.2±0.2 mm/yr4030-3790),約為4-5 mm/yr。顯然恆春斷層的長期垂直變動速率約4.2±0.2 mm/yr。從南灣剖面與墾管處剖面對比分析,有一活動的分支斷層可能位於南灣1號井的東側。而南灣5號與南灣6號間的斷層應為恆春斷層的主斷層,由南灣1號、3號估算的長期垂直變動速率來看,此主斷層於全新世期間是否有活動仍待探討,但是分支斷層的長期垂直變動速率約4.2±0.2 mm/yr