台灣中部孕震帶及車籠埔斷層活動之物理模型研究

以作者查詢圖書館館藏

、以作者查詢臺灣博碩士

、以作者查詢全國書目

、勘誤回報

、線上人數：63

、訪客IP：18.224.0.25

姓名

尹建盛(Jian-Cheng Yin) 查詢紙本館藏

畢業系所

地球物理研究所

論文名稱

台灣中部孕震帶及車籠埔斷層活動之物理模型研究
(A Physical Modeling Study on seismogenic zone and Chelungpu Faulting in central Taiwan)

相關論文

★ 出磺坑背斜地區邊坡穩定與水文特性之相關研究	★ 集集地震斷層北段地下構造之三維物理模型研究
★ 台灣中部新構造運動之數值模擬	★ 出磺坑構造地質與水系發育之相關性研究
★ 吊神山地區水文與地質特性之相關性研究	★ 大坑地區地滑之研究
★ 結合地電阻影像剖面法及透地雷達法調查DNAPLs之案例研究

檔案

[Endnote RIS 格式]

[Bibtex 格式]

[相關文章]

[文章引用]

[完整記錄]

[館藏目錄]

[檢視]

[下載]

本電子論文使用權限為同意立即開放。
已達開放權限電子全文僅授權使用者為學術研究之目的，進行個人非營利性質之檢索、閱讀、列印。
請遵守中華民國著作權法之相關規定，切勿任意重製、散佈、改作、轉貼、播送，以免觸法。

摘要(中)

1999年在台灣中部發生的車籠埔斷層活動觸發921集集大地震，斷層線近乎南北向延伸，由南端之桶頭，往北延展至卓蘭，在地表造成長度約100公里的地表破裂帶。此地震斷層在北端豐原附近呈現1至2公里寬的破裂帶，斷層轉為東西走向，向東延伸約4公里至內灣後再轉為東北向。
本研究以薄皮逆衝理論為基礎，參考相關研究資料，設計傾斜之模擬活脫面，進行車籠埔斷層以及鄰近之雙冬斷層、水裡坑斷層與梨山斷層之物理模型研究。原始物理模型之設計係考慮台灣西部麓山帶地下3~6公里深處，存在一低角度之滑脫面，並將車籠埔斷層、雙冬斷層、水裡坑斷層與梨山斷層在地下視為與滑脫面相交。本實驗分為兩群組，車籠埔斷層群組與孕震帶斷層群組，分別探討單一斷層的變形機制與斷層組的關係。
二維物理模型實驗有助於瞭解斷層各部位之變形機制。實驗結果顯示，受到來自台灣東南方的板塊聚合壓縮作用，台灣西部在基底滑脫面以上的地層持續累積能量，岩層沿著既有的斷層或其他弱面破裂，造成地震的發生與地表的變形。且地表變形與基底滑脫面和斷層傾角之大小密切相關。綜合車籠埔斷層群組實驗結果，以滑脫面傾角為8度，且斷層傾角為30度之模型試驗最能滿足實際觀測之相關地質與地球物理資料。綜合孕震帶斷層群組實驗結果，台灣地層的分佈主要是越向西，則地層年代越新，顯示逆衝斷層作用係由東向西逐漸遷移發展。台灣西部前緣斷層帶，呈現蜿蜒彎曲的形狀，原因可能是由於各段斷層不等時不等量的逆衝位移所導致，前緣斷層帶表示台灣造山作用至今之變形範圍，與活斷層作用亦有非常密切的關聯。

摘要(英)

921 Chi-Chi earthquake has been triggered by Chelungpu faulting in 1999. The fault line extends approximately 100 km from Tongtou to Cholan in a nearly NS direction. Chelungpu fault, also known as Chi-Chi earthquake fault, shows a fracture zone with a width of 1 to 2 km at Fongyuan and turns to EW direction with a 4-km extension to Neiwan with a further NE extension.
By referring to the thin-skinned model and the available data, this study carried out physical modeling tests to modify the activity of Chelungpu fault. The initial models of the tests were designed to slide on an inclined plane by considering a low-angle décollement exists in a depth of 3 to 6 km under the Western Foothill region of Taiwan. The main purpose of the study is to the understanding of the deformation mechanism under plate collision in the study region. The modified Chelungpu fault is connected to the décollement to the depth in the study. The tests are tentatively divided into tow groups, the Chelungpu fault group; and the seismogenic zone group.
The test results of Chelungpu fault group show that rock body overlying the décollement in central Taiwan accumulate plate collision energy in a SE-NW direction, and the rock body deforms and breaks along the existing plane of weakness when its inherent strength is overcome. Surface deformation is intimately related to both the dip angles of the fault plane and décollement. Test results of the model with angles of 8o and 30o for the modified décollement and the fault plane respectively match most satisfactorily with the available geologic and geophysical data. By combining the test results from the seismogenic zone group, it shows that faulting system distributed in central Taiwan in en echelon form. And the ages of the fault activities become younger and younger from east to west.

關鍵字(中)

★ 薄皮逆衝理論
★ 滑脫面
★ 車籠埔斷層

關鍵字(英)

★ thin-skinned model
★ décollement
★ Chelungpu fault

論文目次

摘要 Ⅰ
英文摘要 Ⅱ
謝誌 Ⅲ
目錄 Ⅳ
圖目 Ⅵ
表目 ⅩⅠ
第一章緒論 1
1.1　研究動機 1
1.2　研究方法與目的 2
1.3　本文內容 2
第二章　文獻探討 5
2.1　台灣區域地質 5
2.2　研究區域地質 6
2.3　車籠埔斷層簡介 10
2.4　車籠埔斷層相關研究 11
第三章　研究方法 20
3.1　實驗材料 20
3.2　實驗裝置 20
3.3　模型材料參數規範 21
3.4　模型設計 21
3.5　實驗流程與步驟 22
第四章　實驗結果與討論 31
4.1　實驗過程與紀錄重點 31
4.2　實驗設置 32
4.2.1　車籠埔斷層群組(實驗一~實驗九) 32
4.2.2　孕震帶斷層群組(實驗九~實驗十六) 33
4.3　實驗結果與討論 33
4.3.1　車籠埔斷層群組(實驗一~實驗九) 33
4.3.2　孕震帶斷層群組(實驗十~實驗十六) 38
第五章　綜合討論與結論 95
5.1　物理模型實驗結果 95
5.1.1　車籠埔斷層活動特性 95
5.1.2　孕震帶斷層活動特性 96
5.2　實驗結果與地球物理資料討論 97
5.3　結論 99
參考文獻 117

參考文獻

Angelier, J., E. Barrier, and H. T. Chu, 1986. Plate collision and paleostress trajectories in afold-thrust belt: the Foothills of Taiwan. Tectonophysics, 125, 161-178.
Chang, S. L., 1971. Subsurface geologic study of the TaiChung Basin, Taiwan. Petrol. Geol. Taiwan, 8, 21-45.
Chinese Petroleum Corp, 1974. 1/100000 Maio-Li geological map.
Chinese Petroleum Corp, 1982. 1/100000 Tai-Chung geological map.
Chinese Petroleum Corp, 1986. 1/100000 Chai-Yi geological map.
Dickinson, W.R., 1974. Plate tectonics and sedimentation. In: Tectonics and Sedimentation (Ed. W.R. Dickinson). Spec. Publ. Soc. econ. Paleont. Miner., Tulsa, 22, 1-27.
Dominguez, S., Avouac, J.P., Michel, R., 2003. Horizontal coseismic
deformation of the 1999 Chi-Chi earthquake measured from Spot
satellite images: Implications for the seismic cycle along the western
foothills of central Taiwan. Journal of Geophysical Research 108 (B2),2083. doi:10.1029/2001JB000951.
Ho, C.S., 1986. A synthesis of the geologic evolution of Taiwan. Tectonophysics, 125, 1-16.
Hsiao, P. T., 1968, Seismic Study of the Taichung Area, Taiwan. Petrol. Geol. Taiwan, 6, 209-218.
Hung, J. and J. Suppe, 2002, Subsurface Geometry and Kinematics of the Sani-Chelungpu Thrust Faults, Eos Trans. AGU, 83(22), West. Pac. Geophys. Meet. Suppl., Abstract SE441E-09.
Lee, J.C., Lu, C.Y., Chu, H.T., Delcaillau, B., Angelier, J., and Deffontaines, B., 1996. Active deformation and paleostress analysis in the Pakua anticline area, western Taiwan, TAO, 7, 4, 431-446.
Lee, P.Y., 1977. Rate of the Early Pleistocene uplifting in Taiwan, Mem. Geol. Soc. China, 2, 71-76.
Lee, T. S., 1949. The topographic reflection of subsurface structures as shown by the gravity anomaly in the western plain of Taiwan. Chinese Geophy. Soc. Jour., 1, 2, 205-212.
Liu, C. C., 1995. The Ilan plain and the southwestward extending Okinawa trough, Tour. Geol. Soc. China, 38, 3, 229-242.
Liu, C.-S., S.Y. Liu, S.E. Lallemand, N. Lundberg, and D. Reed, 1998, Digital Elevation Model Offshore Taiwan and Its Tectonic Implications. TAO, 9(4), 705-738.
Meng, C. Y., 1963. San-I overthrust. Petro.Geol. Taiwan, 2, 1-20.
Pan , Y. S ., 1967. Interpretaion and Seismic Coordination of the Bouguer Gravity Anomalies over West-Central Taiwan . Petro. Geol . Taiwan,. 5, 99-115 .
Seno, T, 1977. The instantaneous rotation vector of Philippine Sea Plate relative to Eurasian Plate, Tectonophysics, 42, 209-226.
Shemenda, A. I., 1992. Horizontal lithosphere compression and subduction : constrains provided by physical modeling, J. Geophys. Res., 97, 11097-11116.
Suppe, J., 1981. Mechanics of mountain building and metamorphism in Taiwan, Mem. Geol. Soc. China, 4, 67-89.
Suppe, J., 1987. The active Taiwan mountain belt. In: J. P.schaer and J. Rodgers(Editors), The Anatomy of Mountain Ranges. Princeton Univ. Press, Princeton, N. J., 277-293.
Teng, L.S., 1990. Geotectonic evolution of late Cenozic arc-continent collision in Taiwan. Tectonophysics, 183, 57-76.
Teng, L.S. and A.T. Lin, 2004. Cenozoic tectonics of the China continental margin: insights form Taiwan. In: Aspects of the tectonic evolution of China (edited by J. Malpas, C.J.N. Fletcher, J.R. Ali and J.C. Aitchison), Geol. Soc. London, Special Publications, 226, 313-332.
Turcotte, T. L., and Schubert, G., 1982. Geodynamics：Applications of Continuum Physics to Geological Problems, Wiley, New York, 450.
Wang, C. Y., 2002. The detection of a recent earthquake fault by the shallow reflection seismic method. Geophys., 67, 1345-1352.
Wang, C. Y., C. L. Li, F. C. Su, M. T. Leu, M. S. Wu, S. H. Lai, and C. C. Chern, 2002: Structural Mapping of the 1999 Chi-Chi Earthquake Fault, Taiwan by Seismic Reflection Methods. TAO, 13, 211-226.
Wang, C. Y., C. L. Li, and H. C. Lee, 2004. Constructing subsurface structures of the Chelungpu fault to investigate mechanisms leading to abnormally large ruptures during the 1999 Chi-Chi earthquake, Taiwan. Geophys. Res. Lett.., 31(2), doi:10.1029/2003GL018323.
Wu, F. T., 1978. Recent tectonics of Taiwan: Jour. Phys. Earth 26, Suppl., S265-S299.
Yu, S. B., Chen, H. Y., and Kuo, L. C., 1997. Velocity field of GPS station in the Taiwan area, Tectonophysics, 274, 41-59.
Yue, L. F., Suppe, J., and Hung, J. H., 2005. Structural geology of a classic thrust belt earthquake: the 1999 Chi-Chi earthquake Taiwan(MW=7.6). Journal of Structural Geology, 27, 2058-2083.
九二一集集大地震(2005)。行政院國家科學委員會地震及活斷層研究跨部會重大科技計劃辦公室，593頁。
王乾盈、吳明賢、李千里(2005)。以反射震測法測繪車籠埔斷層地下構造全區形貌，集集地震地表變形特性，九二一集集大地震，195-211。
石再添、鄧國雄、張瑞津、石慶得、楊貴三(1986)。台灣活動層的地形研究，師大地理研究報告，第12 期，1-45。
孕震帶研究區域數值地形圖。國立中央大學應用地質研究所工程地質與新科技研究室提供。
孕震帶垂直剖面位置圖。中央地質調查所台灣地質圖(2000)。
何春蓀(1975)。臺灣地質概論，中華民國經濟部，118。
何春蓀(1997)。臺灣地質概論─臺灣地質圖說明書，二版三刷，中華民國經濟部中央地質調查所，台灣台北，164 頁。
李元希、吳維毓、石同生、盧詩丁、謝孟龍、張徽正(2000)。921集集地震地表變形特性-埤豐橋以東，經濟部中央地質調查所特刊12 號，19-40。
李元希、朱傚祖(2005)。集集地震地表變形特性，九二一集集大地震，103-126。
李翔鈞（2003）車籠埔北段之地下構造研究，中央大學應用地質研究
所碩士論文，90頁。
林永斌(2002)。集集地震斷層活動特性之二維物理模型研究，國立中央大學地球物理研究所碩士論文，111頁。
馬國鳳(2003)。集集大地震誘發哪些斷層？，科學人雜誌2003年9月號。
張憲卿(1999)。經濟部中央地質調查所地球科學園地第十期。
張徽正、林啟文、陳勉銘、盧詩丁(1998)臺灣活動斷層概論，經濟部中央地質調查所特刊10號，55-56。
陳洲生、謝秋雰、陳建志(2005)。集集地震地表變形特性，九二一集集大地震，226-236。
陳璿臣(2002)。九二一地震車籠埔斷層震測研究，國立中央大學地球物理研究所碩士論文，144頁。
余水倍、曾德福、劉正倫、劉至忠、陳鶴欽(2001)。台灣中部地區基本控制點變位監測之研究，內政部土地測量局研究報告，35-37。
黃晉裕(1996)。台灣附近板塊衝撞作用之三維物理模型研究，國立中央大學地球物理研究所碩士論文，62頁。
經濟部中央地質調查所(2000)。九二一地震地質調查報告，經濟部中央地質調查所出版，315頁。
諶科維(2003)。台灣中部新構造運動之數值模擬，國立中央大學地球物理研究所碩士論文，112頁。
魏碩穎(2003)。車籠埔斷層烏溪至濁水溪段之地下構造，國立中央大學地球物理研究所碩士論文，103頁。

指導教授

楊榮堃(Rong-Kuan Yang)

審核日期

2006-7-12

推文