第二章 區域地質與前人研究
2.3 構造單元概述
2.3.2 斷層型態
旗山斷層
依據中央地質調查所所繪製之旗山斷層北起高雄市旗山區,沿中寮山向南延 伸至高雄市仁武區(林啟文等,2009),如圖 2-7,為斷層面向東傾之逆移斷層兼具 平移分量,形成於早更新世(陳文山等,2011)。過去研究(林啟文等,2000)將旗山 斷層與其北邊的內英斷層合稱為旗山斷層,但陳文山等(2005)則指出南北兩側岩層 特性不同,斷層落差亦不同,因此將北段改稱為內英斷層、南段為旗山斷層。而陳 文山等(2012)依據地表地形、水文地形及井下資料,認為旗山斷層往南經澄清湖東 側,沿鳳山丘陵西側沿伸入海,長度達51 公里,但由於大社以南斷層跡位置較不 明確,因此本研究僅考慮旗山至大社之間。旗山到深水之間,斷層上盤以烏山層砂 岩為主,地形為高陡的山麓地形;而下盤沉積為古亭坑泥岩,因其質地軟弱易侵蝕 的特性,主要以惡地地形為主,上下盤的岩性差異使得此段斷層跡位置非常明顯。
圖2-7 旗山斷層條帶地質圖(林啟文等,2009)。
野外調查顯示全新世河階礫石層有受旗山斷層錯動的紀錄,經定年得知礫石 層與崩積層年代為7189±160 BP,顯示旗山斷層在全新世仍有活動紀錄(陳文山等,
2005),因此旗山斷層屬第一類活動斷層。此外,其通過中寮隧道可觀察到顯著的 變形作用(圖 2-8),為具潛移作用的斷層。張家鳳(2005)根據大社二號測線的淺層反
射震測結果,認為旗山斷層為傾角65 度向東的斷層,且震測結果顯示斷層西側地 層較東側破碎,符合旗山斷層下盤為古亭坑泥岩,缺乏明顯層面而沒有良好的反射 層之特性;鄭宏祺(2000)認為旗山斷層、龍船斷層與古亭坑斷層為疊瓦狀構造,滑 脫面位於長枝坑層底部或更深處,深度約為9-12 公里;黃旭燦等(2004)繪製通過龍 船斷層及內英斷層的地質剖面,內英斷層傾角約50 度,構造具有覆疊構造與三角 構造帶的特徵。陳柏村(2005)在中寮隧道南勢湖剖面量測到主斷層面位態為 N30°E/50°S,並由擦痕判斷斷層運動方式為逆移為主兼具左移分量,但旗山斷層為 一具有許多分支斷層的斷層剪裂帶,部分分支斷層面的擦痕顯示為右移運動方向;
但大地測量結果(Lacombe et al., 2001;胡植慶,2004;Hu et al., 2007;Ching et al., 2007)則顯示旗山斷層為逆衝斷層帶有右移運動分量;陳柏村(2009)認為造成短期 與長期不同的斷層運動行為的原因為,雖然旗山斷層為鎖定的狀態,但位於其下盤 的古亭坑泥岩因較軟弱,較易反映出大地構造作用力,而產生右移的滑移方向,但 此時主斷層面仍未滑動。
龍船斷層
度破裂面,且其傾斜方向與主斷層面相反,推測這些低角度破裂面形成於主要斷層
牛山背斜單純為一褶皺崖構造,並無描繪六甲斷層。 燦(Huang et al., 2004)所繪製的平衡剖面結果顯示,新化斷層為一反向逆衝斷層,斷 層傾角於淺處為70 度,深處則約 17 度,為一上陡下緩之斷層面,並向西與深度約
層兩側垂直變動速率並不明顯。
推論後甲里斷層為高角度向西傾之盲斷層。張國禎(2013)利用 LiDAR 影像判釋臺 南台地東緣至少存在兩階面,除了原有之斷層線形之外,其西側 100 公尺處亦有 一線形崖,反映了斷層活動的跡象。臺南台地顯著的抬升可能與臺南斷層與後甲里 斷層活動有關(饒瑞鈞等,2006)。Lacombe et al. (1999)根據鑽井資料及震測剖面所 繪製的地質剖面、饒瑞鈞等(2003)所建立之斷層運動模型及 Huang et al. (2009)皆認 為後甲里斷層為一向西傾之背衝斷層,且西側有一東傾並向西逆衝之斷層,因此臺
於震測剖面中可能的訊號位置,陳延宗(2007)認為左鎮斷層西北端及東南端分別被 崙後斷層及龍船斷層截切,左鎮斷層位於起伏低緩的新化丘陵內,左鎮斷層以西為 砂頁岩沉積為主,常形成惡地地形。黃旭燦(Huang et al., 2004)提出左鎮斷層為臺灣 西南部麓山區重要之撕裂斷層,為區域構造單元的邊界斷層。饒瑞鈞(2005)依應變 速率分析結果顯示,左鎮斷層具有明顯的左剪應變量,且左鎮斷層兩側岩層走向變 化具符合左移斷層之拖曳褶皺。
根據GPS 測量資料結果顯示,2000-2005 年間左鎮斷層具有左移分量(饒瑞鈞 等,2005)。但饒瑞鈞等(2006)觀測 1999-2006 年間的運動行為則呈現逆移兼具右移 分量,右移速度分量具1.3 mm/yr,壓縮速度分量為 6.9 mm/yr,此兩種差異使斷層 於盲斷層(陳文山等,2010a)。石瑞銓等(2008)由淺層震測判斷斷層傾角約呈 45 度 向東;井下資料雖未鑽遇斷層帶,但其剪切面向東傾斜約50-70 度,與層面接近平
此外,由鑽井資料及定年結果判定斷層上盤抬升速率至少約 1.5-2 mm/yr (陳文山 等,2010b),Ching et al. (2015)比較長期及短期的 GPS 測量結果,速度變化差異不 大,因此提出小崗山斷層為一潛移斷層。 山等,2004),Yang (2007)亦由井下資料與地表水系形態研究,認為海岸平原與傾 斜台地之間可能存在盲斷層(圖 2-9),而這些盲斷層即代表變形前緣之位置,此外 海岸平原存在許多過去大陸張裂時所發育之正斷層系統,隨造山壓縮運動反轉再 活動為走向滑移斷層,並與盲斷層相連形成變形前緣。台灣西南部之平原區,可觀 察到許多地形上的局部高區,Hsieh et al. (2002)針對西南部麓山帶河階形貌研究,
發現背斜經過之階地呈現階數較多且階面狹窄之地貌,遠離背斜處則階面寬廣,且 階數較少,反映背斜構造附近活動性較大,為局部抬升之現象,此亦可能與底下之 盲斷層發育有關。