Diegel（1986）描述地表上兩條逆衝斷層結合成一條斷層時，在 地底下合併或者分離的情形（圖14）。圖中綠色框線內的情形為斷層 面傾向後陸（hinterland dipping），且靠近前陸之斷層平行於較老地層 時，其兩條斷層會在正下方（地底下）連接在一起。將此概念運用於 本研究區域，在圖一中Line 2 通過之小南勢斷層和桂竹林斷層，其在 地表上向南方交會，而較老地層（東坑層）又平行於桂竹林斷層，因 此桂竹林斷層和小南勢斷層將會在正下方交會。所以在Line 2 中（圖 9），三義斷層往北延伸的桂竹林斷層在地底下會和小南勢斷層相會 聚，這也暗示著小南勢斷層並沒有向下切穿三義斷層的下盤（圖9），
所以小南勢斷層只是存在於三義斷層上盤之高角度斷層。
圖14、地表上之兩條逆衝斷層結合成一條逆衝斷層時，其合併的交 線(branch line)之分布情況。圖中陰影區代表較老之地層，依逆衝方向 的不同而有所改變（摘自Diegel, 1986）
藉由比較平衡剖面Line 1 與 Line 2，可以顯示其 Line 1 之三義斷 層向北延伸可以接到Line 2 之桂竹林斷層，因為兩條斷層上盤構造有 相當程度的類似，且斷層皆沿著河排層滑移，而小南勢斷層只是三義 斷層上盤的一部分。整個三義斷層上盤在推進過程中都有受到細道邦 背斜下方的前向斷坡（frontal ramp）的影響而形成斷層彎曲褶皺
（fault-bend fold）。因此，橫移斷層的位置相當於桂竹林斷層北段而
圖15、新繪製之平衡剖面 Line 2 於小南勢斷層的放大圖，斷層兩側 之地層厚度於東坑層有明顯差異。
早期正斷層構造在往後逆衝斷層活動的時期，有些早期正斷層會 受到反轉作用而形成高角度逆斷層，或者之後再被低角度逆衝斷層切 過，這些早期正斷層和後期的逆衝斷層彼此間有著各種不同的夾角關 係（Welbon and Butler, 1992），因此形成多樣的複雜構造（圖 16），
而小南勢斷層與後期三義斷層之演化便類似圖 16（a-1）的情形（綠 色虛線方框），傾向於後陸方向之早期正斷層受到反轉作用而形成高 角度逆斷層，隨後再以圖 16（a-2）的情況（綠色實線方框），被低角 度逆衝斷層切穿並且上盤往前陸方向前進而形成現今之形貌。
圖16、早期正斷層與隨後逆衝斷層彼此間各種不同的演化情形，點 狀區域代表早期正斷層活動之前所沉積強度較大的岩層，而空白區 域代表隨後正斷層活動的期間所沉積強度較小的岩層。（修改自 Welbon and Butler, 1992）
六、實驗結果
（termination）。所以實驗模型設計投影膠片之寬度為 25 公分放置南 部區域，而北部區域以及中間部分預留了 35 公分的寬度來觀察實驗
圖17、本研究砂箱模型設計配置圖
圖 18、南部平衡剖面 Line 1、Line 2 中之斷坡位置圖示
本研究實驗結果可以用實驗代號 FBF-3 及 FBF-5 之模型來說 明。圖 19 為模型 FBF-3 實驗結果之地表斷層跡線演化圖，圖中綠色 虛線之方框代表研究區域南部之原始斷坡的位置，也是膠片放置的位 置。紅色實線代表地表斷層跡線，藍色實線則代表某階段最新發育之 斷層，例如圖 19 中共有七個階段（A~G），而階段 H 為最終停止的 形貌，其後阻體水平擠壓量為10.5 公分。值得注意的是，階段 C
圖 19、實驗 FBF-3 之地表斷層跡線演化圖，以新發育斷層的順序分 為七個階段(A~G)以及實驗終止時的地表斷層跡線分佈情形(H)
的南部區域可以觀察到因為斷坡的存在使斷層傳遞的速度明顯地比 前向斷坡（frontal ramp）而形成斷層彎曲褶皺（fault-bend fold），所 以在此更突顯出新繪製剖面 Line 2 的重要性。因此，橫移斷層的位
圖20、實驗 FBF-3 代表南部區域之剖面 L
圖21、實驗 FBF-3 代表北部區域之剖面 E
逆衝斷層。此外，在斷坡（ramp）的地方為應力集中之處，因此可以 觀察到兩條反向逆衝斷層（backthrust）的發育（圖 20 中綠色實線），
而其中較淺的反向逆衝斷層有切穿前期發育之第三條逆衝斷層。
於沒有放置膠片的北部剖面 E（圖 21），則如傳統擠壓砂盒模型 發育一系列傾向朝向後阻體（hinterland dipping）之覆瓦狀逆衝斷層 構造。另外剖面中斷層的間距也相當一致，有別於代表南部剖面 L 之斷層間距（圖20）。此外，在模型中間附近再切一條剖面J（圖 22），
此剖面並未包含到投影膠片，因此也是發育出一系列覆瓦狀逆衝斷 層。觀察剖面J（圖 22）可以發現其依然與北部之剖面（圖 21）頗為 相似，只是在剖面J 中的斷層間距（spacing）有稍微增大的現象，顯 示出在此模型中間的過渡帶中，其幾何型貌也會受到南部構造的些許 影響。
圖22、實驗 FBF-3 代表中間過渡帶區域之剖面 J，此剖面距離投影膠 片相當近而並未包含到投影膠片
在整個實驗 FBF-3 中可以非常清楚地觀察到在一個極小範圍內
圖23、實驗 FBF-5 之地表斷層跡線演化圖前七階段（A~G）
圖24、實驗 FBF-5 之地表斷層跡線演化圖第八到第十階段（H~J）以 及實驗終止時的地表斷層跡線分佈情形（K）
形與實驗 FBF-3 的最終階段（圖 19）相當類似，而差別只在發育於
圖 25、實驗 FBF-5 代表南部區域之剖面 I，下圖為經過解釋之剖面，
紅色實線代表正向逆衝斷層，綠色實線代表反向逆衝斷層，圖之右上 方黃色實線代表地表之剖面位置。
圖26、實驗 FBF-5 代表北部區域之剖面 E，下圖為經過解釋之剖面，
紅色實線代表正向逆衝斷層，綠色實線代表反向逆衝斷層，圖之右上 方黃色實線代表地表之剖面位置。
為了更清楚地說明造山帶變形前緣之兩條逆衝斷層在地底下的 分布及連接情形，於地表斷層跡線結合之處再切一剖面H（圖 27），
其與剖面I（圖 25）在相同比例之下經過比較可以發現結合之斷層在
地底下之位置是與剖面I 中靠近變形前緣處第二條逆衝斷層相連的，
因此以變形前緣逆衝斷層的相連情形可以說明代表北部區域之斷層 發育之後，再發育南部區域之逆衝斷層。
藉由比較南、北兩側含新發育之逆衝斷層的剖面可以發現，代表 北部之剖面 E（圖 26）在變形前緣新發育出兩條反向逆衝斷層
（backthrust），而代表南部之剖面 I（圖 25）卻沒有發育。此現象為 斷層位移量的不同所導致，因為研究區域南部發育之斷坡（ramp）、
斷坪（flat）的位移量很明顯地比北部逆衝斷層（圖26）大上許多，
而在相同擠壓量之下為了遵守位移量的平衡（Dahlstrom, 1969），於 北部逆衝斷層之底部便發育出兩條反向逆衝斷層（backthrust）來平 衡滑移量的不足（圖 26 中綠色實線）。不過此新發育的反向逆衝斷層 並未出露至地表，所以一般在繪製構造平衡剖面的時候，並沒有考慮 到此觀念和現象（地表上未發現），因為扮演極重要之角色的井下資 料在一條平衡剖面上數量並不多，導致鑽井和鑽井之間的距離很大，
因此在沒有井下資料的地方其構造的未知性及複雜程度就相對地提 高了。而在砂盒物理模型中得知地底下構造發育的一種可能性（未出 露地表之反向逆衝斷層），所以在繪製平衡剖面時必須把此觀念考慮 進去，才能更精確地預測構造之實際位置。
圖27、實驗 FBF-5 代表中間區域之剖面 H，下圖為經過解釋之剖面，
紅色實線代表正向逆衝斷層，綠色實線代表反向逆衝斷層，圖之右上 方黃色實線代表地表之剖面位置。
七、討論
1. 根據張麗旭（1951）及孟昭彝（1963）之地質圖所示，認為三義 斷層似應通過大湖南方和小南勢斷層相接（李錦發，2000）。邱華燈 貌（frontal-transverse-frontal ramp array）（圖 28）。
而本研究之成果顯示東北東-西南西向桂竹林斷層之發育，於地 表下並不一定需要側向斷坡之存在，透過前向斷坡之側向尖滅（圖 17、圖 19、圖 20、圖 21），亦可在地表上產生類似桂竹林斷層北段
圖28、斷層下盤之前向斷坡-斜向斷坡-前向斷坡之形貌，其中α=0o 代表側向斷坡（引自Hung,1992）
之橫移構造，且此一橫移構造北側發育出以傾向朝東之逆衝斷層及伴 生之斷層拓展褶皺，南側則以逆衝斷層及斷層彎曲褶皺之發育為主，
此一特性亦符合目前地下地質構造之解釋。本研究結果提供研究地區 區域地質構造發育架構之另一思考方向。
3. 根據新繪製的平衡剖面 Line 2，小南勢斷層的發育時間早於三義 斷層，早期小南勢斷層發育於研究區域東部（現今細道邦構造附近之 位置），為一朝東南方傾斜之高角度生長正斷層，約於中新世晚期活 動速度達到最高，因此斷層上盤之東坑層明顯增厚。後期小南勢斷層 停止發育並且隨著造山運動的擠壓反轉成逆斷層，隨後於更新世中期 至晚期開始發育三義斷層，而小南勢斷層便隨著三義斷層上盤一起被 帶往現今之位置。然而，洪日豪（1992）認為三義斷層先發育，在形
成細道邦背斜後於三義斷層上盤再發育出小南勢斷層。鍾開增（1996）
5. Suppe and Namson（1979）提出八卦力背斜軸部的小東勢斷層可能 為三義斷層向北延伸的一部分，而鍾開增（1996）也認為小東勢斷層 和桂竹林斷層實為同一條斷層，下斷坪在碧靈頁岩中、上段，是早期
生成的台階式斷層。
八、結論
5. 根據新繪製的平衡剖面，小南勢斷層的發育時間早於三義斷層；
早期小南勢斷層發育於研究區域東部（現今細道邦構造附近之位 置），為一朝東南方傾斜之高角度生長正斷層，約於中新世晚期活動 速度達到最高，因此斷層上盤之東坑層明顯增厚，隨後於更新世中期 至晚期開始發育三義斷層，而小南勢斷層便隨著三義斷層上盤一起被 帶往現今之位置。
九、計畫成果自評
砂盒模型和平衡剖面為簡易而有效之地質構造分析方法，本研究 之結果提供中國石油公司對細道邦構造、三義斷層以及桂竹林斷層鄰
砂盒模型和平衡剖面為簡易而有效之地質構造分析方法，本研究 之結果提供中國石油公司對細道邦構造、三義斷層以及桂竹林斷層鄰