利用重力資料探討台中盆地與埔里盆地之二維地下構造

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林家全(Chia-Chuan Lin) 查詢紙本館藏

畢業系所

地球物理研究所

論文名稱

利用重力資料探討台中盆地與埔里盆地之二維地下構造
(The Density Structure Model of theTaichung and Puli basin of the Central Taiwan from the Gravity data)

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摘要(中)

論文提要內容：
一直以來，台灣中部布蓋重力低區大部份理論皆傾向於地殼增厚進而導致重力低區的形成，卻並未真正的考慮到接近地表的物質影響，但事實上，地表的地層所造成的重力效應卻大於深部構造所造成的影響，尤其在埔里盆地周遭大部份都是高密度的漸新世及始新世地層，卻又形成一大範圍的重力低區，底下勢必存在著特殊的構造。因此，為了了解形成中部地區布蓋重力低區的成因，本研究希望利用觀測重力資料並藉由Talwani的二維理論公式得到一合理的台灣中部二維地下構造。
在初始模型的假設方面，利用中油在台灣中部的深部震測資料中的烏溪與濁水溪剖面做為初始模型，利用嘗試錯誤法慢慢改變模型直到模型理論中力值與觀測重力值相當。
結果顯示中部地區埔里盆地白冷層下方最有可能存在中新世的地層，而不是以地表的漸新世地層為主，此中新世地層的存在正好將地表白冷層等漸新世地層所提高的重力值往下拉，甚至低於台中盆地沖積層所造程效應。
本研究亦挑選幾條台灣中部地區前人之剖面，利用這些剖面得到應有的理論重力值與觀測重力值比較，結果發現在埔里盆地下單純以漸新世及始新世地層為主的剖面，其重力值高的誇張，此結果更加深了埔里盆地下並不只是漸新世地層逆衝上來為主，理應存在著低密度地層在埔里盆地下，造成重力低區的形成。

摘要(英)

The most significant feature of the Bouguer anomaly of Taiwan is the lowest anomaly value(-61 mgal) in the central Taiwan. It covers the Taichung basin, Puli basin , and foothills a 80 x 80 km . It is reasonable to know the low anomaly value in Taichung basin is filled with sediments. But it shows low Bouguer anomaly in the Puli basin compacts by the high density Oligocene stratigraphy. So we want to know what structure is underneath the Puli basin.
This research choose a profile which across Taichung and Puli basin to simulate the subsurface density structure of these them. There are good constrains in the Taichung basin such as boreholes and seismic data, but for lack of more detailed information in the Puli basin. We try to model the density structure underneath Puli basin and there are several possible models to explain the subsurface density structure.

關鍵字(中)

★ 埔里盆地
★ 重力

關鍵字(英)

★ Gravity
★ Puli Basin

論文目次

目　　錄
頁數
論文提要..........Ⅰ
誌謝..............Ⅱ
目錄..............Ⅲ
圖目..............V
表目.............VII
第一章緒論................1
1.1 研究動機與目的.........1
1.2 文獻回顧...............2
1.3 本文內容...............2
第二章研究區域概述.......8
2.1 研究區位置概述........8
2.2 研究區域地質概述......8
2.3 重力資料蒐集.........13
2.4 鑽井資料.............13
2.5 震測資料.............13
2.5.1 中油深部震測剖面...13
2.5.2 埔里炸測實驗.......14
第三章重力資料處理與重力異常................20
3.1 重力修正.................................20
3.1.1 自由空間修正(Free-air Correction)......20
3.1.2 緯度修正(Latitude Correction)..........21
3.1.3 布蓋修正(Bouguer Correction)...........22
3.1.4 地形修正(Terrain Correction)...........23
3.1.5 數值地形模型計算.......................24
3.2 重力異常.................................26
3.2.1 自由空間異常(Free-air Anomaly).........26
3.2.2 布蓋異常(Bouguer Anomaly)..............26
3.3 地下構造模擬方法.........................27
3.4 重力資料處理流程.........................29
第四章討論..................................32
4.1 中國石油公司台灣地質構造剖面.........32
4.1.1 Line 16................................32
4.1.2 Line 17................................33
4.1.3 Line 18................................33
4.2 台灣中部地質構造剖面.................38
第五章重力異常變化與構造模擬之結果..........42
5.1 重力異常變化情形探討.....................42
5.1.1 台中盆地...............................42
5.1.2 埔里盆地...............................45
5.2 模擬使用程式.............................48
5.3 地層密度決定.............................48
5.4 構造推演流程.............................48
5.5 初始模型決定.............................50
5.6 剖面長度與深部構造影響...................50
5.7 地下構造模擬結果.........................51
5.7.1 A-A’剖面..............................51
5.7.2 B-B’剖面..............................52
5.7.3 C-C’剖面..............................52
5.8 埔里盆地下構造推測.......................57
第六章結論...................................58
參考文獻......................................60
圖　　目
頁數
圖1.1(a) 台灣地體構造(Angelier et al.,1986)............3
圖1.1(b) 台灣地震震源投影圖(中央大學應用地質研究所)....3
圖1.2 台灣布蓋重力圖(Yen et al.,1998)..................4
圖1.3 全台重力普測603點(Yen et al.,1998)...............5
圖1.4 二維剖面位置圖(Yen et al.,1998)..................6
圖1.5 B-B’剖面(Yen et al.,1998)......................6
圖1.6 台灣地區三維速度構造(Kim et al.,2003)............7
圖2.1 台灣地質圖(經濟部中央地質調查所,1999)...........11
圖2.2 中油中部地質圖..................................12
圖2.3 重力資料測點分佈圖..............................15
圖2.4 中油中部鑽井位置圖..............................15
圖2.5 (a) 台中盆地中油震測剖面分佈圖..................16
圖2.5 (b) 利用中油震測剖面、鑽井資料，來闡述西部麓山帶覆瓦狀
逆衝斷層系統(Wang et al.,2002b).......................16
圖2.6 濁水溪剖面(Wang et al.,2002)....................17
圖2.7 烏溪剖面(Wang et al.,2002)......................18
圖2.8 埔里盆地及鄰近區域地質圖(中油十萬分之一)........19
圖2.9 埔里炸測實驗剖面(Wang et al.,2002)..............19
圖3.1 地形修正示意圖..................................23
圖3.2 多邊形水平柱體在O點所產生重力異常之座標系統.....28
圖3.3 重力資料處理流程圖..............................30
圖3.4 DTM計算方法示意圖..............................31
圖4.1 Line 16、17、18位置(中國石油公司,2003).........33
圖4.2 Line 16 剖面(中國石油公司,2003)................34
圖4.3 Line 17 剖面(中國石油公司,2003)................34
圖4.4 Line 18 剖面(中國石油公司,2003)................34
圖4.5 Line 16 剖面模擬結果...........................35
圖4.6 Line 17 剖面模擬結果...........................36
圖4.7 Line 18 剖面模擬結果...........................37
圖4.8 台灣中部構造剖面位置圖..........................39
圖4.9 台灣中部剖面構造圖(Powell et al.,2003)..........40
圖4.10 剖面模擬結果...................................41
圖5.1 重力值變化各剖面位置圖..........................43
圖5.2 剖面A重力值變化情形.............................44
圖5.3 剖面B重力值變化情形.............................44
圖5.4 剖面C重力值變化情形.............................44
圖5.5 台中盆地由北到南區域構造(張錫齡,1971)...........45
圖5.6 剖面D重力值變化情形.............................47
圖5.7 剖面E重力值變化情形.............................47
圖5.8 剖面F重力值變化情形.............................47
圖5.9 本研究三條剖面位置圖............................53
圖5.10 A-A’剖面模擬結果.............................54
圖5.11 B-B’剖面模擬結果.............................55
圖5.12 C-C’剖面模擬結果.............................56
表　　目
頁數
表5.1 台灣地區地表岩層密度表(謝世雄等,1972)...........49
表5.2 台灣地區部份地層密度表(費立沅等,1989)...........49

參考文獻

參考文獻
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指導教授

顏宏元(Horng-Yuan Yen)

審核日期

2005-7-12

推文