Browsing by Author "劉興智"

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臺灣中部集集攔河堰附近應力演化史之初探
(2021) 劉興智; Liu, Hsing-Chih
災害性地震發生時，不僅會造成人員傷亡及財物損失，也會因為斷層的活動讓地形地貌改變。1999年的集集地震造成了近100公里的地表破裂，此次地震的主破裂面為車籠埔斷層。GPS資料顯示，車籠埔斷層上盤在集集地震的事件中產生了抬升以及錯動。此次抬升事件切穿了濁水溪，使侵蝕基準面相對向下，形成向源侵蝕，而2000年集集攔河堰的啟用，降低濁水溪下游沉積物的堆積速率，由於自然與人為的作用下，促使濁水溪自名竹大橋至集集攔河堰之間的岩層出露。由車籠埔斷層向東，此段露頭大多為單斜構造，且有少部分的淺部變形，直至集集攔河堰以西約1公里處，則出現了東北走向的初鄉斷層與其上盤向北傾沒的頂溪州背斜。這樣的淺部地表變形可能是地震所造成的岩層變形。本研究將利用斷層擦痕與古應力的分析，瞭解初鄉斷層上盤的頂溪州背斜附近的應力場特徵、隨地塊掘升的應力變化，以及大地應力的構造意義，最終建構研究區的構造演化史。研究結果顯示本研究區內應力場先後順序為: stage 1 為正斷層應力場；stage 2 為走滑—逆斷層應力場，以西北西—東南東至西北—東南為擠壓方向；stage 3為走滑—逆斷層應力場，以北北西—南南東至北北東—南南西為擠壓方向；stage 4 為走滑—逆斷層應力場，西北—東南擠壓方向及西北—東南及東北—西南拉張方向。其中又可細分出 Substage，stage 2a 及 stage 2b 為同一應力場，但作用於兩種不同構造型態，分別為水平層面及正立褶皺；同理，stage 3a 及 stage 3b 為同一應力場，但作用於兩種不同構造型態，分別為正立褶皺及傾倒褶皺。彙整上述結果，本研究探討各期應力場的地質意義：第1期為正斷層應力場，由地層年代與沉積環境推測，此時研究區域仍位於前緣斷層以西的前陸盆地中。第 2a 時期，地層位態仍為水平狀態，但應力場轉變為東－西擠壓，由於西部麓山帶的斷層是由東向西漸漸發展，推測 2a 的擠壓應力場可能是受蓬萊造山運動所引起。2b 時期，依然為東－西擠壓應力場，但地層已傾斜，推斷此時期初鄉斷層已經形成。3a 時期，應力場轉變為南－北擠壓應力場，由應力場與初鄉斷層走向關係判斷，此時初鄉斷層為具逆移分量的左移斷層，層面狀態為正立褶皺。3b時期，應力場依然為南－北擠壓應力場，層面狀態為傾倒褶皺，頂溪州背斜向北傾沒可能是南邊的鹿寮斷層向北推擠，使初鄉斷層與鹿寮斷層間形成東—西走向的褶皺構造。第 4 期應力場轉為東—西向擠壓，推測初鄉斷層運動方式為逆移斷層，但第4 期不單單只有逆斷層以及走向滑移應力場，還包括了局部正斷層應力場，有此正斷層應力場結果的露頭位置皆靠近頂溪州背斜軸部，推可能是縱彎褶皺外圍拉張所造成的破裂。