相較於臺灣其他地區較為單純的褶皺衝斷帶（fold-and-thrust belt）地質構造走向，
西北部地區的走向呈現一外凸弓形（arcuate-shape salient）的型態，其原因乃是受控 於臺灣西部被動式大陸邊緣（passive continent margin）上兩個前陸（foreland）基盤 高區（basement）－北為觀音高區，南稱北港高區－的分布位置及其幾何形貌有關 [Lacomebe et al., 2003; Mouthereau et al., 2002; Namson, 1981, 1983, 1984; Suppe, 1980]（圖 2.79），其由臺灣地區古應力場及現今應力壓縮軸的方位之改變[Angelier et al., 1986; Hu et al., 1996]，並砂盒物理模型的研究[Lu et al., 1998; 江婉綺，2005]可得驗 證。
同時，歐亞板塊與菲律賓海板塊於臺灣造山帶之碰撞作用，在臺灣西北部地區造成 兩組共生的地質構造[楊耿明等，2005；Chiu, 1970; Yang et al., 2006]。結合臺灣區域 地質圖[陳肇夏等，2000]以及中油公司西部外海探測資料[Huang et al., 1993]，一組為 原東西走向或東北東－西南西向的正斷層再活動成高角度之橫移斷層，如：湖口斷層、
大平地斷層、斧頭坑斷層等；另外一組為東北－西南走向或北北東－南南西向，如：獅 潭斷層、曲尺斷層、紙湖斷層等，其於臺灣褶皺衝斷帶整體的地質環境而言，此組走向 代表主要的山脈及構造走向，接近於垂直水平最大擠壓方向。Yang et al. [1996]利用震 測剖面及構造分析，以及Hung and Wiltschko [1993]由構造動力學的研究結果指出，
本區東西走向之構造多半原為造山作用以前的東西向正斷層，後來在造山擠壓過程中重 新以逆斷層或平移斷層的型式再活動，並與造山帶之東北－西南主要構造走向之斷層等 構造相連接。本地區主要的斷層有湖口斷層、新竹斷層、新城斷層、獅潭斷層、大平地
－斗煥坪斷層系統及斧頭坑斷層，前四條依經濟部中央地質調查所的定義為第一、二類 活動斷層[林啟文等，2007b]，第五條在同樣的定義下為存疑性活動斷層[林啟文等，
2007b]，斧頭坑斷層為中油公司的探測結果[Huang et al., 1993]。
石再添等[1983]調查指出湖口斷層全長 21.6 km，而石再添等[1983]與楊貴三[1986]
之地形分析更證實此斷層的活動持續到晚更新世。在近年的研究之中，已有學者[Huang
圖2.79：利用古應力軸分布及大地構造幾何型態，分析臺灣北部及西北部地區的斷層活動型態，
從分析結果顯示在臺灣西北部地區古近紀的正斷層已經反轉再活動為帶右移滑移分量 的逆斷層的現象[Lacomebe et al., 2003]。
新竹斷層以東西走向通過本區，在北側於頭前溪與新城斷層相接，在南側漸轉為東 北-西南走向。新竹斷層在地表未有地質露頭的發現，因此被中央地質調查所列為第二 類活動斷層[林啟文等，2007b]。綜合地表地質、地下鑽井及震測剖面，Namson [1984]
及 Suppe [1984]認為新竹斷層可能連接至地下之盲逆斷層。最近的震測剖面及地下鑽 井顯示新竹斷層有明顯地層錯移[Yang et al., 1996; 林啟文等，2007b]。
新 城 斷 層 以 東 北 西 南 走 向 通 過 新 竹 科 學 園 區 東 南 外 側 ， 斷 層 向 東 南 傾 斜 約 40°-60°[劉桓吉，1988]，同時覆蓋在岩盤上方之更新世紅土台地礫石層也有明顯的錯
移現象，指示新城斷層在紅土礫石沉積後仍有持續的活動[Huang, 1984]。利用高解析 度之數位高程資料[詹瑜璋等，2003；Chan et al., 2007]以及河道發育[劉力豪，2004]
所做之構造地形分析，Shyu et al. [2001]認為頭前溪南岸河階反映出新城斷層的活動作 用。中央地質調查所於野外調查該斷層，認為新城斷層截切全新世的階地礫石層，是為 第一類活動斷層[林啟文等，2007b]。
Bonilla [1975]認為獅潭斷層在地形上所顯示的高差，可能是由 1935 年之前的斷層 活動所造成。董倫道等[2005]利用地電阻測線的探測資料，配合地質調查的結果，推測
大平地－斗煥坪斷層系統在前人研究中均將本斷層列為活動斷層[Bonilla, 1975, 1977; Hsu and Chang, 1979; 徐鐵良，1984；楊貴三，1986]，但野外未能找到階地變 位的證據。根據石瑞銓等[1999]及林正洪等[2006]分別進行桃園、新竹地區之微震研究，
地調所及內政部之精密水準測線資料。剖面C 包含地調所縣 115_新屋至童話世界；剖 面D 包含縣 122_新竹至五峰、縣 117_新竹至峨眉等 2 測線；剖面 E 包含苗栗至南庄 測線。
在桃竹苗地區之活動斷層有湖口斷層、新竹斷層、新城斷層及獅潭斷層等4 條。由 跨越斷層之速度剖面 C（圖 2.80）可觀察到和緩的壓縮兼右移型態，與湖口斷層正交 之分量：斷層東南側5 km 內為 4 至 6 mm/yr，斷層西北側 5 km 內為 2 mm/yr，其間 有至少 2 mm/yr 的速度變化量存在；在相同的距離範圍內之地表垂直速度變化在斷層 東南側最大有4 mm/yr 的沉陷。與新城斷層正交之分量：斷層東南側 5 km 內為 5 mm/yr，
斷層西北側5 km 內為 4 mm/yr；在相同的距離範圍內之地表垂直速度變化在斷層南北 兩側呈現一上凸之穹丘狀外型。
速度剖面 D（圖 2.81）觀察到伸張的情形，其與新竹斷層正交之分量：斷層東南 側5 km 內為 4 至 5 mm/yr，斷層西北側 5 km 內為 4 mm/yr；在相同的距離範圍內平 行斷層走向分量之速度變化在斷層西北側則有2 mm/yr 至斷層位置之-1 mm/yr，隨後至 斷層東南側再恢復至2 mm/yr。
速度剖面 E（圖 2.82）觀察到伸張的情形，其與獅潭斷層正交之分量：由斷層東 南側5 km 之 8 mm/yr，降至跨越斷層位置 1 km 處的 5 mm/yr，之後回升至斷層東南側 5 km 處之 8 mm/yr。在剖面位置 12-22 km 的距離範圍內，水平速度、垂直速度、平行 斷層走向與垂直斷層走向之速度型態均呈現一上凸之穹丘狀外觀。
圖2.81：桃竹苗地區 D 剖面速度分布圖。圖例說明如圖 2.80 所示。