地質背景

圖 2-2：苗栗沿海地區階地及河川演育歷史（修改自張瑞津等，1998）。(a)原本的古後龍溪 流經現在的三義地區，沖積形成三義至九華山一帶的階地。(b)隨著三義斷層活動使上盤抬 升，古後龍溪河道逐漸向北遷移至銅鑼地區。(c)流向也逐漸北轉，流域包含現今的西湖以 及苗栗市西側一帶，形成現今銅鑼、西湖、苗栗附近的階地。(d)之後由於通霄背斜的隆起，

將古後龍溪的河道分為兩側，其中東側的河道為現今的後龍溪主流；同時期南邊的大安溪 也逐漸北轉至的通霄附近。(e)古後龍溪西側的河道則相當於現今西湖溪的下游，沖積出好 望角一帶的階地；與此同時，古大安溪河道沖積形成大坪頂地區的階地。(f)古後龍溪西側 河道被西湖溪襲奪，大安溪北側河道與主流分流，形成現在的南勢溪。

張瑞津等人(1998)藉由分析苗栗沿海地區階面的高度、分布、傾斜角度以 及階面沉積物，認為這個區域的河流主要是由古後龍溪與古大安溪沖積而成，

其河流演育歷史如圖 2-2。

2-2.地層分布

圖 2-3：本研究區域之地質圖（修改自中央地調所地質圖，白沙屯、苗栗、大甲、東勢圖 幅）。可以看見本區地表多為頭嵙山層之地層（灰藍色），橘色與黃色部分分別為第四紀 紅土台地堆積層與階地堆積層，對照圖 1-4 可以看出由衛星影像初步辨識出的階地，確 實是受到堆積層所覆蓋的區域。

2-3.地質構造

本研究區域位於西部麓山帶的西緣，就位置上來看屬於褶皺逆衝斷層帶 的前緣區域(Suppe and Namson, 1979)。在始新世至中新世時期，歐亞大陸邊緣 發生南北向的張裂，此區域基盤岩層陷落形成台西盆地，南北兩側分別為現今 的北港高區及觀音高區。在受到基盤形貌的控制之下，這二個基盤高區分別限 制了桃園以北以及中部地區的造山變形範圍，使得台灣的變形前緣在新竹-苗 栗地區相對的向西突出，形成 S 型的彎曲形貌(Suppe, 1986; Lacombe et al., 2003)。

在上述的的地體架構下，苗栗地區的構造大致可以依其走向分為兩組：北 20°東走向以及東西走向。其中北 20°東走向的斷層以東傾逆衝斷層為主，大 致垂直於蓬萊造山運動在這個區域造成的擠壓應力，顯示了這組構造是反映 造山運動所造成之應力而形成(Angeleir et. al., 1986; Lacombe et al., 2003)；東 西走向的斷層則是高角度且帶有右移分量的逆斷層，這些斷層最初為漸新世 至中新世時期因台西盆地張裂所形成的一系列正斷層，在張裂停止之後，因為 造山作用開始，這些舊有斷層受到滑脫面(décollement)所觸發，以逆斷層的型 態再度活動，形成現在所見的高角度逆斷層(Suppe,1986; Shen et al., 1996; Yang et al., 1997)。

表 2-1：本研究區域內主要地層表（修改自張憲卿，1990）。

Yang et al. (1997)比較竹苗地區內陸以及沿海的構造形貌，將此區域的斷 層演育分為兩個階段：在第一階段，低角度的變形前緣由東南向西北發展時，

從南側接觸到原本存在的高角度正斷層，使南傾的正斷層再活動，形成高角度、

帶有右移分量的逆斷層，因此呈現低角度變形前緣被東西走向斷層截切的形 貌（圖 2-4a、b）。第二階段隨著變形前緣持續向西北發展，這些低角度逆斷層 的錯動量持續累積，並向北切穿東西向的高角度逆斷層，形成東西向的低角度 逆斷層（圖 2-4c）。根據其結論，本研究區域屬於沿海地區，構造演育處於第 一階段。

圖 2-4：竹苗地區之斷層演育模式。(a)造山作用所形成之低角度斷層向西北發育，(b)當 此斷層接觸到東西走向的高角度斷層後，使該斷層再活動，呈現低角度斷層的北端被高 角度斷層所截切。(c)隨著低角度斷層持續向西北發育，造成北側的高角度斷層被低角度 斷層所截穿，形成東西走向的低角度斷層。

Suppe and Namson (1979)根據中油所提供的井下資料及地表位態所繪製 出的構造剖面指出，在苗栗沿海地區，地下的滑脫面從粗坑層內的凝灰岩層向 上切穿至其他地層當中，其形成的斷層彎曲褶皺(fault-bend-fold)造成了通霄一 帶的地形抬升，並影響了這個區域部分的重要構造(Namson, 1981)。

此區重要的構造包含龍港斷層、斧頭坑斷層、大坪頂斷層、大甲斷層、銅 鑼斷層、苗栗前緣構造、通霄背斜及白沙屯背斜等，於下文分別詳述之：

圖 2-5：本研究區域內構造分布概況。其中銅鑼斷層包含數個不同的斷層(Ota et al., 2009)，

詳見於本節內文。

．龍港斷層

又稱後龍斷層(Chang, 1974)，西起後龍溪口，向東延伸至後龍市區，亦有 前人認為其向西出海後轉向南南西方向，沿海岸延伸，至新埔附近與斧頭坑斷 憲卿，1994），亦有前人直接將大甲斷層視為彰化斷層向北延伸的部分(Chang, 1974; Chen et al., 2007)。另外 Chen 等人在 2007 年的研究指出沒有任何地表證 據指示大甲斷層(文章中直接稱之為彰化斷層)延伸至大安溪以北，因此認為其 北端為后里階地的西緣。

．銅鑼斷層（圖 2-6）

此斷層為 Ota et al. (2006)依據銅鑼以及三義西側的階面分布及形貌所指 出的構造，南起火炎山東側的伯公坑溪附近，沿著伯公坑溪西岸向北延伸至銅 鑼市區西南側的九湖一帶，為一條向西傾斜的逆斷層。這條斷層有兩條分支，

分別為在三義工業區附近的銅鑼南斷層，以及從竹盛坑為起點向東北分岔的 銅鑼東斷層。

．苗栗前緣構造

此構造北起後龍溪口，沿丘陵地的西緣向南延伸至苑裡市區西側，走向大 致與造山擠壓方向垂直。此構造最早由 Deffontaines et al. (1997)利用地形分析，

指出此段海岸線可視為台灣造山的變形前緣，而 Shyu et al. (2005)推斷此丘陵 地的西緣為一向東傾斜的逆斷層，在之後的研究(Shyu et al., 2016)當中將其命 名為苗栗前緣構造(Miaoli frontal structure)，為一活動構造。

圖 2-6：銅鑼斷層的分布位置(修改自 Ota et al., 2006)，紅線為銅鑼斷層（左側）及其分支：

銅鑼東斷層（靠近銅鑼）以及銅鑼南斷層（靠近三義斷層）。

．通霄背斜

通霄背斜為一低角度的背斜，大致可以四湖為界分為南北兩段。北段大致 為東-西走向，由四湖向東延伸至苗栗市西南側的伯公坑附近為止，在部分文 獻當中，此段被獨立出來稱作三湖背斜，被認為是錦水頁岩層之下的層間滑動 所造成的次要構造(Chang, 1974; Namson, 1981)，其北翼被斧頭坑斷層所截，

Yang et al. (1996)則認為此構造是伴隨斧頭坑斷層的錯動而形成的；南段走向 為北 20 度東，為垂直造山應力擠壓方向的構造，南起苑裡市區以東的水柳坡 附近，經三張、雙洽水後向四湖延伸，在部分文獻當中被視為鐵砧山構造向北 延伸的部分，為滑脫面向上切穿至木山層內所造成的斷層彎曲褶皺(Suppe and Namson, 1979; Namson, 1981)，因大坪頂斷層的錯動而與鐵砧山構造錯開（張 憲卿，1991）。在北勢窩溪流域，其軸部出露之最深地層為卓蘭層。

．白沙屯背斜

此背斜南起白沙屯附近，向北延伸至灣瓦附近，全長約 3 公里，為一不對 稱背斜，西翼較東翼來得陡（張憲卿，1990）。Namson (1981)繪製的構造剖面 顯示其為滑脫面向上切穿至五指山層內部形成的斷層彎曲褶皺。另外 Chang (1974)則指出，此背斜在西湖溪口轉向東延伸，其軸部沿龍港斷層發育。地層 在過港附近有出露，為香山相之地層。