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大甲斷層（Dachia fault） 1、區域地質（regional geology） 大甲斷層（Dachia fault）是中部地區褶皺-逆衝斷層帶的最前緣斷層，也是最近期形成的逆衝斷層。由於大甲斷層朝西的逆衝作用，並於斷坡（ramp）上形成大肚背斜構造，地形上形成大肚台地（Dadu tableland，圖1）。但至今尚未有任何研究明確指示大甲斷層跡（fault trace）的位置，大都的研究依據地形特徵推測位於大肚背斜西翼坡崖與平原的交會處。另外，大甲斷層是否屬於盲斷層（blind fault）有不同看法。本研究利用斷層兩側的大甲1、2號鑽井岩芯紀錄，明顯發現大甲斷層已經截切至地表。大甲斷層上盤大肚台地的地形呈現東側坡面較緩，西側坡度較陡（圖1）；台地東翼斜面與地層的傾角朝東約6度；西翼岩層傾角朝西約10度，但近斷層尖端（fault tip）岩層傾角則呈現高角度朝西傾斜約50-60度。從岩層位態變化來看，斷層尖端頭嵙山層（Toukeshan Formation）的傾角突然變陡，呈現高角度位態，推測斷層尖端可能已經在向斜軸部截穿至地表。 河階（terrace）的定年（dating）與變位（deformation）可以估算大甲斷層的長期變動速率，因而經航照判讀將大肚台地階地群與后里台地階地群（Houli tableland terrace group）詳細劃分為13階（圖1）。大肚台地階地群分布在大肚台地，由大甲溪至大肚溪（烏溪）；后里階地群則分佈在大甲溪至大安溪之間的后里台地。晚更新世，大肚台地隆起形成台地，隆起過程中受到大安溪、大甲溪與大肚溪的侵蝕，因此大肚台地面呈現複雜的多重河階面。現今台地面除了保存局部原始地形面之外（H1階面，圖1），其餘階地面都是在台地隆起過程中受到大安溪、大甲溪與大肚溪侵蝕堆積產生的河階。H與M階地（紅土化階地，lateritic terrace）屬於早期形成的階地，之後受到大肚背斜的褶皺作用而呈現饒曲地形面；L階地面（未紅土化階地，non-lateritic terrace）屬於較晚期形成的階地，僅呈現向東傾動現象。由於H與M階地形成同時持續受到抬升作用，階面形成之後還受到河流切割侵蝕，因此現今地形還保存有四處的風口地形（wind gap）。
圖1、后里台地與大肚台地的階地分布以及相關構造線。 2、斷層特性（fault character） 地質調查所於95年度在鐵鉆山北側的大安溪南岸進行兩口鑽井（borehole），大甲1號井位於大甲斷層下盤，大甲2號井位於大甲斷層上盤。本研究亦針對此兩口井進行岩芯紀錄，顯示斷層下盤的大甲1號井的地層角度近乎水平，沒有受到擾動，僅在井深250-340公尺之間具有數個水平剪切面構造。大甲2號井地層受到構造的變動較大，157公尺以上地層傾角約呈現40-60度，與地表露頭的地層傾角相似，157公尺以下地層傾角近乎水平（圖2）。剪切面在150公尺以上傾角約30-50度；以下剪切面傾角近乎水平，與層面幾近平行，呈現層間滑移構造；由此兩口井的地層結構研判主斷層應位於157公尺處。
圖2、鐵鉆山北側的大甲1號與大甲2號井剖面圖，推測斷層跡位於崖坡下側。 此外，大甲斷層沿線尚有其他的鑽井，計有華龍井、三光井、清水井、忠和井、大肚井與國聖井，因此針對鄰近大甲斷層的鑽井岩芯進行討論。 忠和井與清水井位於大甲斷層下盤，國聖井與大肚井位於大甲斷層上盤。由碳十四年代與古環境推估清水井在全新世的變動速率（deformation rate），屬於些微抬升或沒有變動。忠和井的沉降速率（subsidence rate）約為1.3-2.9 mm/yr。大肚井的抬升速率約0.5-2.6 mm/yr。沙鹿5號井的抬升速率（uplift rate）約0.4 mm/yr。國聖井的抬升速率約2.1-2.3 mm/yr（圖3，4）。由大甲斷層兩側分析獲得的垂直變動速率，是代表各鑽井地點相對某一基準點（海水面）的變動速率，而不是斷層的滑移速率（slip rate）；斷層垂直滑移速率應是斷層上盤相對下盤地殼的變動速率，因而大甲斷層的垂直滑移速率應為1.7-6.5 mm/yr（相對遠端的忠和井）。
圖3、大肚台地南段區域鑽井剖面圖。
圖4、大肚台地南段區域的大甲斷層兩側地殼垂直變動速率。 彰化斷層（Changhua fault） 1、區域地質（regional geology） 彰化斷層（Changhua fault）屬於中部地區褶皺-逆衝斷層帶最西緣的斷層，由於斷層向西逆衝，斷坡形成八卦山背斜（Baguashan anticline）。斷層跡或斷層尖端變形帶延伸至地表大致位在台地西側崖坡與平原的交會處（圖1）。彰化斷層是否已經截切至地表，有不同的看法。Suppe（1986）與Simoes et al. (2007)由震測剖面解釋認為彰化斷層屬於斷層擴展褶皺的型態（fault-propagation fault），斷層尖端尚未截穿地表。陳勉銘等人（2007）由斷層兩側鑽探岩芯的對比，認為北段區域（彰化市-花壇）的斷層已經截穿至地表，而中段區域（花壇-員林）的斷層屬於盲斷層。 八卦台地地形與北側大肚台地相似，呈現東緩西陡的台地地形面，岩層傾角與台地面地形相似，東側地層傾角大致與台地地形面平行，西側地層較陡，傾角約20度朝西，但至斷層尖端的傾角急遽變陡可達約30-40度。 本研究經航照判讀，八卦台地階地（Bagua tableland terrace）共劃分12階，階地主要分布在八卦台地南段與台地的東側面（圖1）。H1階地為八卦台地上位於最高地形面的階地，代表八卦台地頭嵙山層最後沉積的地形面，其餘都是八卦台地隆起後形成的階地，因而亦呈現風口地形。另一階地群位在八卦台地東斜面與台中盆地交會處或位於大肚溪南岸，階面坡度都較南段階地面坡度為緩，這些坡面較緩的階地應屬於受到傾動較小的年輕階地（圖1）。 2、斷層特性（fault character） 彰化斷層沿線的鑽井，計有員林井、彰化1號井與國聖井，以下依據碳十四年代與沉積環境估算各井在全新世（Holocene）的變動速率。國聖井的抬升速率約2.2±0.1mm/yr。彰化1號井估算的抬升速率約1.5±0.1mm/yr。員林井估算的抬升速率約0.7±0.04 mm/yr。由彰化斷層上盤的國聖井與彰化1號井的變動速率來看，其垂直抬升速率約1.4-2.3 mm/yr，斷層下盤的員林井約-0.7 mm/yr。若以此估算彰化斷層的垂直滑移速率，則約為2.1-3.0 mm/yr（相對員林井；圖2，3）。
圖1、八卦台地階地分布，以及彰化斷層與八卦山背斜位置。
圖2、大肚台地兩側岩芯剖面圖。
圖3、彰化斷層兩側的垂直變動速率。 1、區域地質（regional geology） 潮州斷層位於高雄縣寶來至屏東縣枋寮，是台灣南部劃分中央山脈與西部麓山帶地質構造區的主要構造線，南北延伸約100公里，由斷層兩側地層的接觸關係，潮州斷層的活動特性應屬於逆斷層。潮州斷層沿著荖濃溪河床向南延伸進入屏東平原時，由於此區段斷層跡大都被全新世沖積層覆蓋，造成斷層位置不明顯，一般推測斷層跡大致沿著沖積扇階崖的西側（青葉扇階-老埤農場扇階）（石再添等，1984；陳文山等，2005）。隘寮溪以北區段，潮州斷層跡位置位於紅土化扇階（lateritic terrace）西側的線型崖（圖1）。
圖1、潮州斷層沿線扇階地形。 野外調查顯示扇階堆積層僅數公尺至十數公尺厚的礫石層，不整合堆積在傾斜的晚更新世砂泥層之上（圖2），此砂泥層是來自中央山脈河流堆積的沖積層，是不整合於中央山脈板岩層之上。砂泥層位態顯示階地前緣（青葉扇階）的地層傾向已呈高角度變形，朝西傾斜約30-40度，顯然扇階前緣已產生劇烈變形。此外，此砂泥層之上另沉積一礫岩層，交角不整合沉積在砂泥層之上（圖3）。隘寮溪以北的一系列扇階地形（圖1），是由中央山脈河流堆積形成的聯合沖積扇地形，後期受到潮州斷層活動影響，形成扇階地形，並於扇階前緣產生一南北走向線型崖。
圖2、砂泥岩層位於青葉扇階之下，階地表層礫石層不整合在砂泥岩層之上。
圖3、左圖為礫岩層，右圖為礫岩層不整合沉積在砂泥層之上。
圖4、青葉場址位於青葉扇階的最西側，淺藍色線圈繪區域為礫岩層出露區域。鑽井（青葉3號井）位於礫岩層西側。 2、斷層特性（fault character） 青葉扇階最前緣的地質剖面（圖5）呈現階地礫石層不整合在砂泥岩之上（圖6），西側出露一傾角朝西南約72度的礫岩層，不整合在砂泥層之上（圖7）。從地層結構研判泥岩層沉積後受到傾動，之後礫岩層不整合沉積在泥岩之上。礫岩沉積後持續受到潮州斷層活動而傾動。此後沖積扇礫石層再堆積於泥岩與礫岩層之上。從此三套地層的沉積關係，顯示此區域可能鄰近潮州斷層的尖端（上盤），因此沉積層堆積過程中持續受到斷層活動產生變形，形成生長褶皺構造（growth fold）。
圖5、剖面西側出露礫岩層，階地之下為泥岩層。
圖6、扇階礫石層不整合於泥岩層之上。
圖7、青灰色礫岩層不整合在泥岩之上。 於青葉階地西側階崖前端共有3口鑽井（青葉1、2、3號井），青葉1、2號井的岩性以泥岩為主，偶夾有薄層粉砂岩、砂岩與礫岩，岩性與地表出露泥岩層相似。鑽井岩芯中岩層已經傾斜且具密佈剪切面構造，岩層與剪切面傾角隨深度變化產生改變。青葉3號井位於階崖前端礫岩層西側約15公尺處，井深8公尺以上為地表堆積的礫石層，井深34公尺以上為已經傾斜的礫岩，岩層傾角約30-50度，即為東側地表出露的礫岩層，之下為泥岩（圖8）。 從三口鑽井岩性來看，此泥岩層應與北側的紅水坑礫岩屬於同時期沉積的岩層，因為含有大量板岩碎屑沉積物，都屬於來自東側中央山脈河流的沉積物，並不整合堆積在中央山脈板岩之上，因此推測潮州斷層跡應還位於青葉3號井西側（圖8）。另外泥岩中具有強烈的剪切構造特性，階地崖應已鄰近潮州斷層跡。
圖8、青葉場址鑽井岩芯剖面圖。 中洲斷層（Chungchou fault） 1、區域地質（regional geology） 目前相關中洲斷層的研究資料非常欠缺，為探討此斷層是否存在的問題，選定武東地區一東北走向的線型崖進行鑽探（武東1號井、武東2號井、武東3號井）（圖1、2）。大灣低地與中洲台地之間存在一條呈北東走向的線型崖，之前地形研究認為此處可能為中洲斷層跡位置。因此在武東地區線型崖兩側進行地質鑽探，線型崖東側為平坦的中洲台地，由井下沉積物特性顯示台地地形為全新世的海階，線型崖坡為一朝西緩斜坡，向西逐漸延伸進入大灣低地。線型崖東側為平坦的大灣低地，低地西側為隆起台南台地。武東1號井鑽井位於線型崖東側的中洲台地面上，武東2號與武東3號井則位於緩坡之上。
圖1、武東場址與鄰近地區鑽井位置圖。 圖2、武東1-3號井位於中洲斷層上盤。 2、斷層特性（fault character） 武東1、2、3號井的地層特性，由地表至井深45-53公尺處都屬於全新世海相沉積層，之下為傾斜六雙層（圖3）。全新世海相沉積層屬於潮間帶環境。岩芯中的六雙層受到斷層的強烈剪切作用，剪切面傾角約為60-80度，地層傾角也大致與剪切面傾角平行約60-80度。三口鑽井深度為100公尺，都未鑽穿六雙層。 由三口井岩性對比，全新世海相沉積層與六雙層的不整合面大致位於海拔下約30-45公尺之間（圖3）。由於六雙層岩層受到強烈剪切作用，顯示三口井處於斷層擾動帶之中。目前僅確定斷層跡還位於武東3號井西側，但此研究首次確定中洲台地西側線型崖確實是由中洲斷層所造成的斷層崖。
圖3、武東場址鑽井岩芯剖面圖。 之前地質調查所於大灣低地（洲斷層下盤）的鑽井有文賢井，中洲斷層上盤有依仁井、台南高鐵井與沙崙農場井（圖1）。以下將由武東鑽井與鄰近的鑽井岩芯，以及碳十四定年資料分析中洲斷層的長期滑移速率。中洲台地的鑽井岩芯產狀都呈現全新世海相沉積層不整合沉積在岩盤之上（圖4）。由碳十四年代與沉積環境估算各井在全新世以來的垂直變動速率，文賢井位於大灣低地，沉降速率約為0.4-3.0 mm/yr（圖5）。其餘鑽井皆位在中洲斷層上盤，構造活動特性都屬於抬升的狀態，近斷層的武東1號井，依仁井的抬升速率較小，約為0-2.4 mm/yr；遠離斷層跡的台南高鐵井與沙崙農場井的抬升速率較大，約為1.7-4.7 mm/yr（圖5）。斷層上盤地形面呈現西低東高似乎與抬升速率的變化有密切關係，由武東場址岩盤岩性顯示斷層剪切帶至少寬約200公尺以上，推測上盤的抬升作用是經由數條呈疊瓦狀斷層（imbricate faults）作用所造成，造成遠離斷層的上盤區域抬升量較大。由斷層兩側的變動速率來看，中洲斷層的垂直滑移速率約4.9±2.8 mm/yr。假若中洲斷層的斷層傾角約為60度，則滑移速率約為5.6±3.2 mm/yr。
圖4、中洲斷層兩側大灣低地至中洲台地鑽井岩芯剖面圖。
圖5、中洲台地東西剖面，中洲斷層兩側岩盤的長期抬升速率。 九芎坑斷層（Chiuqiongkeng fault） 1、區域地質（regional geology） 從台灣西南部地區晚更新世沉積盆地的演化來看，外麓山帶大致於晚更新世隆起形成山脈，並存在許多晚第四紀以來的活動構造（Bonilla, 1975; Hsu and Chang, 1979；林啟文等，2000；陳文山等，2003）。西南麓山帶由多條呈疊瓦狀構成的逆斷層，大尖山斷層、九芎坑斷層、嘉義斷層（陳文山等，2006）。西南部麓山帶前緣地區的斷層分為兩種，除向西的逆斷層之外，另一呈北西西與南西西走向的橫移斷層有古坑斷層、梅山斷層與竹崎斷層。九芎坑斷層延伸範圍介於古坑斷層與竹崎斷層之間。九芎坑斷層上盤岩層為卓蘭層的泥岩與砂頁岩互層，下盤以厚層砂岩為主的六雙層，野外可發現卓蘭層泥岩逆衝覆蓋於晚期更新世與全新世的礫石層之上（林煌棋，1996；林慶偉，1999a，b；陳文山等，2003）。 九芎坑斷層兩側地形有很大差異，上盤地形較高且地形坡度較大，約在15-35度之間，下盤隆起台地區的坡度約10度以下。從河流型態來看，海岸平原區河流屬於曲流型態，但隆起台地與丘陵（九芎坑斷層上盤）屬於下切曲流與辮狀河。從河床坡度分析發現九芎坑斷層兩側河床坡度有明顯差異，上盤河流坡降為每公里140公尺，下盤坡降為每公里小於10公尺。從河床坡度變化以及地形坡度分析表示九芎坑斷層兩側亦明顯不同，顯示九芎坑斷層上盤持續的抬升造成斷層兩側地形的變異。 2、斷層特性（fault character） 古坑槽溝走向垂直山麓前緣的線型崖進行開挖（圖1、2），線型崖東側都呈現有平坦的小面積的階地地形。槽構規模分為兩階，長約17公尺，寬約8公尺，深約4公尺（圖3、4）。從槽溝剖面出露沉積層顯示沉積環境屬於山麓前緣沖積扇環境，以厚層礫石為主，偶夾薄層透镜狀砂層。從槽溝剖面分析，此處似乎沒有受到斷層擾動跡象，研判斷層跡位置應還位於槽溝東側。 本研究於古坑場址有兩口鑽井，岩芯岩性都為厚層礫石，其間夾的灰色砂泥層可以對比，顯示砂泥層並沒有產生錯移現象（圖5）。古坑2號井東側約25公尺處已經出露卓蘭層泥岩層，而古坑2號井井深30公尺尚未鑽遇岩盤，推測斷層應位於古坑2號井東側（圖5）。
圖1、古坑場址位於古坑東側丘陵與平原交會處。
圖2、古坑槽溝，大部分為礫石沉積物。
圖3、南牆剖面。
圖4、北牆剖面。
圖5、古坑場址鑽井岩芯剖面圖。
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