台灣海岸山脈秀姑巒溪奇美斷層帶之構造分析

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陳蘭欣(Lan-Shing Chen) 查詢紙本館藏

畢業系所

應用地質研究所

論文名稱

台灣海岸山脈秀姑巒溪奇美斷層帶之構造分析

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摘要(中)

摘要
奇美斷層依各種證據顯示其為台灣東部海岸山脈地區重要的第一類活動斷層(徐鐵良 1956；Biq 1984；陳惠芬 1984；李瓊武與余水倍 1987；Chen et al 1991；張瑞津 1992；朱傚祖與游明聖 1995；賴文基 1995；鄭文宏 1996；張鰴正 1998)，由玉里東方之樂合溪溪口向東北經瑞穗東側之德武，再向北經秀姑巒溪中段的奇美村，延伸至豐濱入海，全長超過３０公里，並將海岸山脈分隔為南北兩段。奇美斷層在瑞港公路奇美村的秀姑巒溪谷出露良好，由安山岩與火山碎屑岩所組成的都巒山層逆衝於八里灣層之砂頁互層之上。
　　此一斷層帶寬約３０公尺，其中有斷層泥、斷層角礫岩等各種磨碎岩。一般認為磨碎岩是斷層作用在接近地表時的脆性變形產物，其成分與斷層上下盤的岩性質相似，而靡嶺岩則是塑性變形的產物。就同一斷層而言，同樣的初始材料(原岩)，常可形成一系列連續變化的斷層岩，也為斷層活動提供了主要的證據。由於斷層穿過了整個脆性的破裂地層，甚至以韌性剪切帶的方式穿過了地殼深部塑性的部份，因此在其變形過程中包含著一系列的變形機制，也產生了各式各樣的斷層岩組構。
本研究針對斷層岩在組構上的變化，由奇美斷層在瑞港公路秀姑巒溪谷中出露良好的剖面，進行斷層岩的微組構分析，由其膠結程度、原岩顆粒的破碎程度以及細粒基質相對於岩屑和殘留粗晶體的含量進行比對。而在糜嶺岩中，塑性變形之中或之後常出現殘碎斑晶體。此些變化可印證Sibson(1977)將斷層岩的生成機制分為兩個主要形式，即『彈性』與『摩擦』，其微觀機制主要是脆性破裂和準塑性變形，包括一定程度的晶體內部塑性變形，也包括各種溶解和擴散的過程。在彈性摩擦過程中包括原岩的脆性破裂、摩擦(磨蝕)磨損和斷層岩破碎變形。非膠結的斷層泥與斷層角礫岩之形成和磨碎岩系列歸入彈性與摩擦過程，糜嶺岩則為準塑性過程。由此可知，由深度增加(壓力與溫度增加)，在斷層帶遇到的岩石將遵循此途徑轉換，並形成不同的組構變化。同時亦可推測奇美斷層在本剖面斷層帶的變形機制和構造歷史。

論文目次

目　錄
目錄………………………………………….………….…………I
圖目錄……………………………………………………………IV
表目錄……………………………………………………………VI
第一章序論……………………………………………….……...1
1.1前言………………………………………….…….1
1.2研究目的………………………………….……….2
1.3研究區域地理位置……………………….……….2
1.4地質背景………………………………….……….4
1.5奇美斷層的活動證據及前人研究………….…….6
第二章斷層帶特性文獻整理……………………… ….………..8
2.1斷層岩………………………… ………….………8
2.2斷層破壞帶研究…………… ……………….……9
2.3斷層組構…………………… …………………...15
2.4 斷層帶中黏土礦物相變化………… …………..22
第三章研究方法………………………… ………… ………....23
3.1野外觀察與測量………………… ……..……..23
3.1.1路線地質圖………………………..………....23
3.1.2採樣方法……………………………………..25
3.1.3斷層帶分段佈線及描繪破裂密度…….………..28
3.2室內分析工作…………………………….………….29
3.2.1破碎岩體處理程序…………………..…………..29
3.2.2定向岩石偏光薄片製作……….………………...29
3.2.3微觀組構觀察……………….…………………...29
3.2.4應變分析…………………….…………………...30
3.2.5構造位態統計分析……………..……………..…31
3.3 X光繞射分析………………………...………………32
3.3.1實驗設備……………………….……….………..32
3.3.2分析原理………………………..….……….……32
3.3.3實驗方法…………………………...…….………32
第四章奇美斷層帶野外露頭產狀及構造描述………….………...33
4.1地形特徵…………………………………….……….33
4.2野外調查…………………………………….……….34
4.3剖面分區特徵…………………………….………….35
第五章研究結果……………………………………………………50
5.1斷層帶各分段之中視構造…………………………..50
5.2斷層帶各分段岩石微觀構造特徵……………….….55
5.3斷層帶各分段之破裂面密度及性質………………..59
5.4 Fry Method應變分析結果…………………………..63
5.5 斷層帶各分段黏土礦物相變化…………………….65
第六章討論…………………………………………………………72
6.1區域構造與地形特徵………………… …………….72
6.2奇美斷層帶中特殊的構造現象……… …………….73
6.3斷層帶組構特性…………….……… ………..……..73
6.4斷層帶組構與應變橢圓………… … ………….…74
6.5斷層帶破裂密度……………… … …………….…78
6.6斷層帶中礦物相變化……… …… ……………….78
第七章結論………………………………… .… ……….…….…80
參考文獻…………………………………… … ………………….82
附錄一　照片說明……………….…………………………………87
附錄二應變分析原始圖形……………………………………...108
附錄三破裂面位態資料表……………………………………...114
附錄四砂岩中斷層特性統計表格…………………….………..117

參考文獻

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指導教授

陳維民(Wei-Ming Chen)

審核日期

2005-7-19

推文