第二章 地質背景
第一節 大屯火山群之區域地質
大屯火山群主要由兩種地質單位組成,為此地區基盤岩石之第三紀沉積岩層,
以及上覆之火成岩體。第三紀沉積岩層由老至新依序為漸新世的五指山層、中新 世的木山層、大寮層、石底層、南港層、南莊層、桂竹林層,其中五指山層、木 山層、石底層、南莊層屬濱海相或陸臺相之地層;大寮層、南港層、桂竹林層則 屬於海相地層(黃鑑水,1988)。根據中央地質調查所出版之地表地質圖(圖 2-1),
五指山層、木山層、大寮層、石底層出露於金山斷層與崁腳斷層之間,南港層在 大屯火山地區並未出露至地表,而南莊層與桂竹林層(大埔段)等年輕地層只出露 在金山斷層左側,以下為四個分布於斷層間之地層的詳細介紹(何春蓀等,1964;
徐茂揚,1967)。
2.1.1 地層 五指山層
出露於北投貴子坑、竹子山腳下、金山獅頭山和崁腳斷層以東地區,此地層 主要由塊狀、厚層砂岩組成,厚度超過 850 公尺,砂岩層間常見深灰色頁岩和砂、
頁岩互層,並夾有中至薄層炭質頁岩數層,甚夾有礫岩狀砂岩層,可能為河道堆 積產物。砂岩成分上屬於正石英砂岩或原石英砂岩,石英在砂岩顆粒含量高達 80%
以上,粒度為粗粒至極粗粒,孔隙率高達 22.6% (孟昭彝等,1965)。
木山層
分布於北投、外雙溪及金山平原東側,以呈厚層或塊狀之白色中粒至細粒原 石英砂岩為主,厚度約 600 公尺,偶有明顯交錯層理及暗紅色氧化鐵結核,並常
與灰黑色頁岩構成互層,其上部含三層可採煤層。相較於五指山層,其砂岩粒徑 較小,平均有效孔隙率約為 15%,最大孔隙率可達 25% (Chou, 1962),此厚層砂 岩為良好的熱液儲集層,但從目前鑽探資料並無法證明此事(Chen, 1970)。
大寮層
大寮層屬於海相地層,分布於本區東側及南側位置,其可分之為三段,上段 厚約 160 公尺,中段厚約 50-60 公尺,下段厚約 280 公尺。上下兩段均為厚層塊 狀砂岩與不同層厚之灰黑色頁岩,或砂岩、頁岩互層所組成,其砂岩大多為灰色 至淡青灰色細粒至中粒的亞混濁砂岩或混濁砂岩,頁岩則在下段較為發達;中段 為發育良好之石灰質砂岩層,局部富含 Ditrupa 化石。此層之砂岩與頁岩比例約 1:1 至 1.5:1,相對而言孔隙率較低,故不為良好之熱液儲集層。
石底層
分布於此區東南側,於冷水窟、萬里等一帶,可分為上下兩段,上段厚約 150-160 公尺,由黑色頁岩、炭質頁岩、白色中粒砂岩、灰色砂岩及粉砂岩與頁 岩之條紋狀密互層所組成,含五層可採煤層;下段厚約 160 公尺,主要特徵為含 有三厚層中粒至粗粒白砂岩,可做為地層之指準層。
2.1.2 斷層構造
大屯火山地區主要的斷層構造為金山斷層與崁腳斷層,斷層大致呈東北—西 南走向,皆為斷面向東南方向傾斜之逆斷層,其形成年代約在上新世至更新世之 間。
金山斷層
此斷層穿過金山西北之磺溪河谷,被金山三角洲之沖積層掩覆,向東北延伸 入海域,西南則延伸至大屯火山群下方,可能沿台北盆地邊緣與新莊斷層相連(黃
鑑水,1988),其斷層跡由於被火成岩體及沖積層掩埋,故難以明確判斷位置。斷 層東南側(上盤)為五指山層,西北側(下盤)為較年輕的南莊層與桂竹林層(大埔段),
層位落差可達 3000 公尺,過去普遍推斷為逆斷層,但根據金山平原兩側地層差異,
以及北部地區應力狀態的改變,導致部分金山斷層再活動化成正斷層系統。而 Chu et al. (1998)利用 DTM 資料,搭配航照圖分析及資料,搭配航照圖分析及野外調 查,認為金山斷層並非為一條斷層,而是一個斷層帶。
崁腳斷層
此斷層位於金山斷層之東南側,是一個規模較大的逆斷層,走向為北 60 度東,
自萬里開始向西南延伸至台北盆地的士林及外雙溪一帶,再延伸至台北盆地內,
但進入台北盆地後受到第四紀沉積物覆蓋,其斷層跡不明,已知斷層長約 20 公里 (黃鑑水,1988)。斷層北段傾角約 40-60 度,南段傾角則為約 22 度,斷層上盤為 五指山層下部;下盤則為石底層,至台北盆地東北方山區則出露大寮層,到近台 北盆地時為木山層,層位落差由東向西逐漸減小。
圖 2-1 大屯火山群區域地質圖 (黃鑑水,1988)。