以大地測量資料進行龍船斷層與旗山斷層行為分析之研究

Abstract

為了瞭解龍船斷層與旗山斷層的近斷層行為與兩斷層間交互作用，本研究選擇兩斷層間距離最接近，僅500公尺的中寮隧道一帶約4平方公里做為研究區域，並蒐集研究區域內2011年11月至2013年11月共2年的大地監測網 (包含3個GPS連續站、16個GPS移動站、152個導線點和212個水準點) 觀測資料，並同時蒐集了研究區域外同樣時間段位於台灣西南部共10個GPS連續站的觀測資料，進一步獲得地表速度場、並進行三維速度剖面與應變率分析。 由研究區域和台灣西南部的GPS觀測資料所獲得現今之地表速度場指出，研究區域南邊的地表變形形態和台灣西南部較為相似，而研究區域北邊的地表變形具有獨特性。水平速度場方面，塊體三南段以51~59 mm/yr朝西近似剛體運動，北段則以59~88 mm/yr朝西運動；塊體二以75~105 mm/yr朝西北方運動並帶有逆時針旋轉；塊體一則以42~76 mm/yr逆時針旋轉且速度量逐漸遞減。垂直速度場方面，塊體三速度量在3~18 mm/yr，塊體二和塊體一速度量皆由東南向西北遞減，速度量分別在41~103 mm/yr和16~42 mm/yr。由三維速度剖面分析可知，垂直斷層走向分量在跨越龍船斷層與旗山斷層分別有50 mm/yr、32 mm/yr之速度量差異。垂直速度量在跨越旗山斷層有約80 mm/yr之顯著速度量差異。由應變率分析可知，龍船斷層一帶主應變率與最大剪切應變率的量值分別為-0 37 0 08 nstrain/yr和0 39 0 01 nstrain/yr，所對應的最大主應變軸和最大剪切應變率的方向分別為 和 。旗山斷層方面，主應變率與最大剪切應變率的量值分別為0 38 0 07 nstrain/yr和0 45 0 07 nstrain/yr，所對應的最大主應變軸和最大剪切應變率的方向分別為 和 。 由本研究地表速度場成果可知，研究區域塊體二之速度量 (水平和垂直速度量分別為75~105 mm/yr和41~103 mm/yr) 已遠遠超過板塊運動所能提供之能量，也就是說另有一個機制來提供產生此區域之變形能量，目前推測此機制可能與泥貫入體之活動有關。由三維速度剖面與應變率分知可知，位於古亭坑厚層泥岩的龍船斷層主導了研究區域的地表變形，因此反應在旗山斷層的是伸張運動，代表的是旗山斷層兩側岩性差異的結果。龍船斷層方面，為一具有強烈擠壓並帶有左移分量的逆衝斷層，並顯示出龍船斷層一帶受到西北西-東南東的擠壓作用。在僅有4平方公里的研究區域反應出相當特殊的現今地表變形與斷層活動形態，若是針對旗山斷層與龍船斷層其他區段有更密集大地測量資料，將會對於兩斷層活動形態有更全面性的瞭解。

Date of Award	2014 Jan 27
Original language	Chinese
Supervisor	Ming Yang (Supervisor)