第三章 研究原理與資料處理
第三節 裂隙潛能圖層
斷層帶或裂隙之存在對於地熱系統有著重要的幫助,斷層所經之處岩層較破 碎且裂隙發達,有助於地表水沿著斷層裂隙下滲到地下深處,受到加溫作用形成 熱水。除此之外,亦能做為地下水流動的主要通路,提供地下水良好的儲集場所,
提升儲集岩層的滲透性,而高滲透性能使地熱流體產量增加,進而提升後續地熱 發電之發電量(陳冠志等,2013),因此斷層及裂隙的分布為地熱探勘主要目標之 一。
3.3.1 山腳斷層
山腳斷層係為台灣北部火山地區主要之斷層構造,因為弧陸碰撞的減緩至停 止,北部地區由擠壓環境轉為拉張環境,在拉張作用下,沿著逆斷層位置反轉為 正斷層-山腳斷層。由於本研究區域位在山腳斷層北段,因此只針對北段做分析、
討論。
近年來針對山腳斷層北段之調查資料相當豐富,但準確的斷層跡位置還是不 明確,多數研究學者認為金山平原北側東西走向之階地崖坡下便是斷層跡位置(黃 鑑水等,1990;詹瑜璋等,2005);亦有研究者從鑽井及淺層反射震測資料,認為 斷層跡位於崖坡南側平原區中(Shih et al., 2006)。陳文山(2013)利用過去的鑽井資 料判斷斷層局部位置,搭配野外調查並進行 E-GPS 量測來判釋斷層跡。金山平原 段有良好的判釋結果,研判金山平原北側之線型崖地形即為斷層崖;北磺溪段因 茂密的植被,無法以出露的地層來訂定斷層跡,故以地形特性來推測斷層跡位置;
新北投至擎天崗段則推測斷層應通過地滑區,因此斷層跡被岩層覆蓋而沒有出露 地表,亦依據地形特性推斷斷層跡(陳文山,2013)。
由於上述斷層跡研究有經過多重資料比對及野外調查,因此採用其調查結果
(圖 3-15)來繪製山腳斷層位置。另外,亦假定斷層有一定的緩衝範圍,此範圍涵 蓋斷層旁可能衍生的一些裂縫,雖沒有衍生裂縫明確的資料,但可預測從數公分 至數公尺皆有,然而最小網格大小為 200 公尺,故直接設定一個網格的大小為緩 衝範圍。
圖 3-15 山腳斷層斷層跡位置(紅線處) (重繪自陳文山,2013)。
3.3.2 微斷層分布及線型構造
在山腳斷層東南側,有一系列裂隙存在,分布了許多溫泉與熱水換質帶。Chu et al. (1998)以李錫堤(1996)所繪製之北部線型分布圖為基礎,配合空照圖分析以
及野外調查,找出與斷層相關的構造線型,從調查結果發現(圖 3-16),這些構造 線型皆位於一條東北—西南走向,長約 16 公里,寬約 3.5 公里,且平行斷層的條 帶內,顯示並非一條單一斷層而是一個斷層帶。詹瑜璋等(2005)亦使用 Lidar DTM 資料來做地表線型的判讀,判釋準則以已知平緩地形面(如火山熔岩流或平台),
呈現因差異侵蝕所形成的線型構造,分析結果發現(圖 3-17),有二到三組方向的 地表線型分布在大屯火山群,其中主要的兩組走向為東北—西南及東南東—西北
西方向,而這些線型系統的型態可能與此區域西北—東南方向的伸張作用有關。
由於裂隙或線型構造對於地熱系統探勘的重要性很高,故採用上述兩個研究 所判釋之大屯火山地區線型分布結果,重新繪製成線型圖層後,假定這些裂隙有 緩衝範圍,其原理、方法與前一節相同,將這兩個線型資料疊加後便可得到此因 子的圖層。而在分析給分過程,由於只對斷層或線型構造給定 200 公尺的緩衝範 圍,因此將這兩個因子的潛能圖分為三個等級,線型所對應之網格給 4 分,緩衝 範圍給 2 分,之外的位置為 0 分。
圖 3-16 大屯火山群微斷層(粗黑線)分布圖 (Chu et al., 1998)。
圖 3-17 大屯火山地區 Lidar DTM 所判釋之地表線型分布圖 (詹瑜璋等,2005)。