Title

竹苗地區地質構造之砂盒物理模型研究

Translated Titles

Sandbox modeling of geological structures in the Miaoli-Hsinchu area

Authors

江婉綺

Key Words

逆衝斷層 ; 竹苗地區 ; 走向滑移斷層 ; 砂盒模型 ; Miaoli-Hsinchu area ; thrust fault ; strike-slip fault ; sandbox

PublicationName

成功大學地球科學系學位論文

Volume or Term/Year and Month of Publication

2005年

Academic Degree Category

碩士

Advisor

林慶偉

Content Language

繁體中文

Chinese Abstract

台灣竹苗地區麓山帶的地表地質可見兩組不同走向之斷層:近東西走向與北北東-南南西走向;前者為竹苗外海的早期正斷層向東延伸進入平原區,後因弧陸碰撞而再次復活形成具有走向滑移特性之高角度斷層;後者為走向約略平行本島區域構造主軸的逆衝斷層。此兩型態之斷層於地表上呈現四種交接形貌:1.東西向走向滑移斷層的東側終止於逆衝斷層,如新竹斷層、竹湖斷層、斧頭坑斷層分別於東端終止於軟橋斷層(大平地斷層)、軟橋斷層、小東勢斷層;2.北北東-南南西向逆衝斷層的南端或北端終止於走向滑移斷層,如新城斷層北端與南端分別終止於新竹斷層與斗換坪斷層、鹿廚坑斷層與小東勢斷層分別於北端終止於斗換坪斷層、竹湖斷層;3.東西向走向滑移斷層的東側終止於逆衝斷層而且北北東-南南西向逆衝斷層的南端終止於走向滑移斷層,如竹東斷層與北埔斷層於南端終止於斗換坪斷層,而且斗換坪斷層的東端終止於竹東斷層與北埔斷層;4.東西向走向滑移斷層與北北東-南南西向逆衝斷層以十字的形貌相互交接,如鹿廚坑斷層與後龍斷層相互交截形貌。本研究選定砂盒物理模型為主要分析工具,以釐清該區兩組斷層在空間上交接的形貌與時間上相互發育的先後關係。   研究結果發現最主要影響走向滑移斷層與逆衝斷層交會形貌的影響因子為斷層先後發育時序:1.走向滑移斷層與逆衝斷層同時開始發育,而逆衝斷層先發育完成:由模型剖面可發現走向滑移斷層的花狀構造無法切穿發育至逆衝斷層的上盤,只會在逆衝斷層下盤的空間內發育,由模型俯視圖可發現走向滑移斷層的東側終止於逆衝斷層。2.走向滑移斷層與逆衝斷層同時開始發育:由模型剖面可發現逆衝斷層會順著走向滑移斷層的P shear曲面發育,而走向滑移斷層的P shear曲面有向東延伸到逆衝斷層的斷層面底部,由模型俯視圖可發現走向滑移斷層於東端終止於逆衝斷層且逆衝斷層於南端終止於走向滑移斷層。3.走向滑移斷層先發育完成後且持續活動,逆衝斷層才發育:由模型剖面可發現逆衝斷層無法切過走向滑移斷層的花狀構造,逆衝斷層會以高角度與走向滑移斷層的R shear或P shear相接,由模型俯視圖可發現走向滑移斷層為逆衝斷層發育界線,即逆衝斷層的南端或北端會終止於走向滑移斷層。4.走向滑移斷層先發育完成且停止活動後,逆衝斷層才發育:由模型剖面可發現逆衝斷層會切過走向滑移斷層的花狀構造,由模型俯視圖可發現逆衝斷層會截切過走向滑移斷層,使兩斷層呈現十字交接的形貌。

English Abstract

The purpose of this study is to establish the geological structural evolution model of the Western Foothills fold and thrust belt in Hsinchu-Miaoli area by using sandbox models. The study especially focused on the intersection geometry of different trending structural elements in the study area.  In northwestern Taiwan, two sets of faults, the E-W trending and the NNE-SSW trending, are identified in the Western Foothills. The E-W trending faults are recognized as high angle, right-lateral, strike-slip faults that are originated from the reactivation of pre-existing normal faults which extend from the offshore area to the Western Foothills. The NNE-SSW faults are low angel imbricate thrusts formed by compression induced by arc-continental collision since late Miocene.  The geometric conjunction between the E-W trending high angle faults and the NNE-SSW low angle thrusts can be grouped into four categories: (1) both the NNE-SSW and the E-W trending faults terminated each other, (2) the E-W trending fault terminates on the NNE-SSE trending thrust, (3) the NNE-SSW trending thrust terminate on the E-W trending fault, and (4), the E-W trending strike slip fault and the NNE-SSW trending thrust fault cross each other.  Both the NNE-SSW and the E-W trending faults terminated each other, when these faults initiated at the same time and the experiment stopped after the thrust terminated on the E-W trending fault. The NNE-SSW trending thrust stop on the E-W trending fault, when the applied boundary condition is the same as the above-mentioned condition but the experiment keep going after E-W trending fault terminated on the thrust. If the E-W trending faults formed prior to the formation of the NNE-SSW trending thrust, then the NNE-SSW trending thrust terminated on the E-W trending fault was observed. The E-W trending fault formed before the thrust completely developed and the applied strike slip motion stopped, then the E-W trending strike slip fault and the NNE-SSW trending thrust fault cross each other was observed.

Topic Category 基礎與應用科學 > 地球科學與地質學
理學院 > 地球科學系
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