新構造活動與河階地形之發育

本段討論大安溪流域枕頭斷層山上下盤階地的形成與地下構造關連性。枕頭 山斷層下盤階地堆積約為 116 公尺厚左右，而上盤階地堆積約為 90 公尺厚左右，

有約 30 公尺的厚度差別，因此必須重考慮上下盤階地面是否為等時面。假若上 下盤不為等時面，枕頭山斷層在階地形成之後若持續活動，上盤因受斷層抬升遠 離河床面而河流帶來的礫石則不易堆積於其上；相反地，下盤階地面未受斷層抬 升，相較而言仍可以沉積新的礫石沉積，當斷層再抬升河流再沉積過程之中，上 下盤階地也會形成不同厚度的上覆堆積，但由枕頭山上下盤的階地面上，Lt1 與 Lt2 存在有 20 公尺高的河階崖，故判斷上下盤階地面應均為等時面。不過，本 研究經由震測資料解釋與回覆斷層先後關係之後，認為此階地面形成可以分成幾 個步驟，最初階段三義斷層的活動使其上盤抬升後（圖三十 A），三義斷層因河 流侵蝕速率大過地殼抬生速率，斷層線崖被河流侵蝕（圖三十 B），爾後階地礫 石覆蓋於三義斷層上盤，且枕頭山斷層開始於三義斷層上盤滑脫面分之發育出

來，若由平衡剖面回覆地下東坑層錯移層位，了解此斷層至少先滑移 380 尺左右

（圖 三十 C），後枕頭山斷層受到河流侵蝕作用（圖三十 D），而未能保留初期 的斷層崖，不過此時三義斷層持續活動形成 Lt1 和 Lt2 階地面，並最後將 Lt1 和 Lt2 階地抬升，由平衡剖面回覆推估三義斷層大概滑移 300 公尺（圖三十 E、F）， 之後枕頭山斷層才開始活躍，造成 Lt1 和 Lt2 階地面同時錯移而產生 70 公尺的 斷層線崖（圖三十 G），並且造成平面上視覺錯移的左移分量存在，這樣的發育 過程可解釋地表階地面不等厚，但階地上下盤可以相互對比的現象，同時也符合 地下構造合理回覆的過程。

圖三十：枕頭山地區階地演化圖。（A）三義斷層活動造成東坑層上衝至地表；（B）

河流侵蝕上盤並於上方覆蓋河流礫石層；（C）枕頭山斷層從三義斷層滑脫面分 支出來，開始活動錯移上覆礫石層；（D）枕頭山斷層，受到河流侵蝕作用；（E）

三義斷層活動產生 Lt1 階地；（F）產生 Lt2 階地，三義斷層活動，由平衡剖面回 覆得知這個時期三義斷層大概滑移 300 公尺；（G）之後枕頭山斷層轉趨活躍造 成上下盤階地錯移 70 公尺。

圖三十一：枕頭山斷層上盤出露礫層。由此剖面中可以清楚發現，上盤礫石 Lt2 已經明顯受到斷層抬升而傾斜，層面約略向上游方向 傾斜。

接著討論大安溪流域階地形成與地下構造關聯性，本研究以現生河床面來模 擬受地下構造變形後的河床面，是假設現今河床基準面在研究區域階地面形成之 後沒有太大改變，再利用地下構造幾何型態為回覆基準，經移動地下斷層面來將 現今已抬升到河床面之上的階地面回復到現今河床基準線，如此一來便可模擬階 地與河床面受到地下構造的影響，模擬過程與圖二十五相同。再將模擬結果與河 流階地剖面作為比較，並將高程垂直放大 10 倍。由西往東來討論時紅土化階地 群，發現受地下構造變形後的河床面於前段符合階地與河流幾何型態，而在錦水 頁岩上出露斷層位置，受變形後河流剖面略高於現生河床面，因此階地面上（Lt 2）也反映出變形，於階地面最上方面向上游傾動，在 Lt 3 階地面上，就無明顯 變形產生，此外，內灣背斜兩翼，顯示受變形河床面明顯高於現生河床面，這也 暗示著近期內灣背斜仍在持續生長，而且現生未紅土化階群（Ft）僅記錄了近期 一部份的抬升歷史。

整合上述討論（圖三十）與前面研究結果顯示（圖三十二），在大安溪流域 可以區分為紅土群以及未紅土化階地群，紅土化階地群則受到枕頭山斷層活動而 錯移，此外在車籠埔斷層向西發展的過程中，向北深入了三義斷層上盤相對較軟 的錦水頁岩內使得岩層局部增厚，也形成其他沿層面滑移的斷層，導致有部份變 形量發生在在斷層出露處（Lt 2），而未紅土化階地群（Ft）係因於內灣背斜開始

（Nw Anti）發育之後才形成。

圖三十二：大安溪流域階地與地下構造剖面圖。Lt 代表紅土化階地群，Ft 代表 未紅土化階地群，淡藍色線段表示現生河床面，深藍色線段表示模擬現生河床受 地下構造變形結果（高程垂直放大 10 倍）。