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第二章、屯子腳斷層

2-1 前言

屯子腳斷層於 1935 年 4 月 21 日新竹-台中烈震(規模為 7.1 級,震央位於 台中市北北東 30 公里大安溪中游;120°49'E, 24°21'N)時形成的地震斷層,為一 右向平移斷層,走向 N67°E。依據不同資料來源,認為當日有兩個地震發生(表 助,1936;大江二郎,1936;顏滄波,1985;圖 2-1、圖 2-2)。

石再添等(1983)認為此斷層於后里台地的長度約 7 公里,由於變位量較 小,經數十年的侵蝕和耕作後,大部分難覓其痕跡,唯在后里車站東北方 1 公里 處的屯子腳沖積扇扇頂部份發現 500 公尺長的反斜斷層崖,沖積扇下游的地勢較 上游高約 1 公尺,據民眾表示為 1935 年地震所形成(圖 2-3)。

潘國樑等(1983)在斷層沿線的枕頭山及十分兩地發現疑似斷層露頭:枕 頭山在地形上呈現兩階的台地,第一階海拔 300-338 公尺與第二階海拔 385-405

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公尺,高差約 55-60 公尺,呈 N50°E 走向。依據航照判釋,推測此台地崖為屯子 腳斷層出露的斷層崖;十分附近有一南北長約 400 公尺,東西寬約 200 公尺崩塌 地,係 1935 年發生地震時所形成。目前在十分產業道路南側山坡,仍遺留當時 因岩層滑動造成的殘岩斷塊,突立於緩斜坡上,形成小山丘。潘國樑等(1983)

依航照判釋,認為屯子腳地震斷層經過枕頭山,似沿著關刀山主峰西南向支稜的 東南側山腰,切過十分古崩塌地冠部附近,並越過十分北邊呈西北走向山稜,向 東北方向延展,最後或可與獅潭地震斷層連接。

潘國樑(1985)利用水平電探,於神岡地區測得呈 N60°-70°E 的線性低電 阻異常分布現象,研判為屯子腳斷層通過處。藉由地球物理調查,無論是淺層反 射震測或地電阻測量結果(董倫道等,2005),皆顯示屯子腳為一平移斷層,斷 層帶寬達數百公尺,具開花狀構造(圖 2-4)。

綜合以上所述,此斷層主要為水平橫移活動,具小分量的垂直錯移。為求 取斷層水平位移參數,需有可追蹤的地形或指準層於水平方向形成錯移,及配合 定年資料,才能求得水平滑移速率。由於斷層主要位於后里及大肚台地,淺層地 層廣泛分布的厚層晚更新世紅土台地礫石層(張憲卿,1994;陳文山,2013),

缺乏良好地表地形及指準層以量取水平錯移量,亦難以獲得定年材料,因此斷層 活動參數取得極為困難。

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圖 2-1、臺灣中部地震(1935)崖崩、地震裂隙、屯子腳地震斷層分布圖(大塜 彌之助,1936)。

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圖 2-2、五千分之一地形圖(TWD97)上之屯子腳斷層位置圖,依據大塜彌之助 (1936)繪製之斷層線套繪。

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圖 2-3、屯子腳斷層條帶地質圖,綠線為地球物理調查測線(中央地質調查所,

2010)。(TWD67)

圖 2-4、屯子腳斷層條帶地質圖上相鄰的兩地球物理測線(左側 HL05P 為淺層 反射震測解釋剖面;右側 HL06E 為地電阻影像解釋剖面),顯示屯子腳 斷層呈現開花狀構造(董倫道,2005)。

2-2 古地震槽溝

依大塚彌之助(1936)調查紀錄,地震當時在后里公學校(舊后里國中)

內產生地表破裂,並造成圓形花圃受水平錯移,水平右移 15 公分,北側上升 10 公分(圖 2-5)。本研究於現地調查發現舊后里國中校區及西側區域有一明顯的

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崖坡地形,此崖坡呈東北東—西南西走向,崖高約 7 公尺,但此校區已經人為修 整形成東西向崖坡。經現地勘察認為在校區內西側圍牆旁的空地,可能受人為擾 動較不明顯,還保存崖坡的地形,此崖亦可以沿伸至校外的私人停車場,但停車 場也已經人為開挖而擾動。因此在西側圍牆的崖坡前緣進行一處古地震槽溝挖掘

(舊后里國中槽溝;圖 2-6),槽溝走向 N10°W,挖掘 2 階,深度 3.5-4.5 公尺

(圖 2-7)。

圖 2-5、舊后里國中(后里公學校)於 1935 年地震時,圓形花圃遭地表破裂水平 錯移(大塚彌之助,1936)。

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圖 2-6、舊后里國中槽溝,位於校址西側圍牆。斷層跡在照片上側,朝北拍攝。

圖 2-7、舊后里國中槽溝位置圖及數化地形圖,左圖為槽溝位置圖(TWD97),

橘框為數化地形圖範圍;右圖為槽溝數化地形圖。紅框為槽溝範圍,藍 色實線與虛線為崖坡位置。

槽溝剖面出露沉積層層序可分辨出五層沉積層,分別為 B 層(B1、B2 與 B3)、G1 層、SG 層、G2 層、G3 層,各層敘述如下。

B 層:回填土層,又分三層 B1、B2 與 B3 層,含散亂紅土礫石、各種人造 物品與建物及級配砂土層。

G1 層:基質支持結構的紅褐色礫石層,礫石為小礫至中礫,表層受 B 層堆

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2-3 結論

舊后里國中的古地震槽溝,於最下層的 SG 層夾礫砂層在崖坡下形成 25°-30°

的傾斜,顯示砂層堆積後受構造影響而產生傾動(圖 2-8)。由於 SG 層屬於近 代沉積層,所以研判此變形應是 1935 年臺中地震所造成。本次槽溝調查僅發現 1935 年之地震,並未發現之前的地震活動,無法得知屯子腳斷層長期的變動量,

因此現階段尚無法評估屯子腳斷層的長期滑移速率。

另外,之前對於 1935 年 4 月 21 日新竹-台中烈震的認知有兩種,一者認 為僅一個主震(M7.1),震央位於關刀山地區,另一者認為還有另一餘震(M6.1), 位於紙湖附近。本研究從 1935 年地震斷層性質與震源分布分析,認為應為兩個 地震各產生屯子腳與獅潭斷層(紙湖地震斷層)的地表破裂(表 2-1),並非一 個地震產生兩處地震斷層。

1935 年地震規模 M7.1 造成地表斷層的長度僅有 12 公里,從地震規模與斷 層長度來看似乎不太吻合。從屯子腳斷層的斷層跡位置,其東側端點止於后里斷 層(三義斷層支斷層),地表斷層未截切后里斷層。

本研究認為后里斷層是現今還活動的逆斷層,而 1935 年地震造成屯子腳斷 層活動的震源(深度約 13 公里)位於后里斷層東側。因此,推測屯子腳斷層於 地表斷層跡東側的端點可再朝東北延伸至震源區(甚至繼續朝東北延展),斷層 破裂帶應位在后里斷層脫滑面之下,沒有截切上方的后里斷層,以致於后里斷層 以東區域的地表在 1935 年地震時沒有發現地震斷層跡。

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圖 2-9、舊后里國中槽溝東牆剖面。

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圖 2-10、舊后里國中槽溝西牆剖面。

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