本次研究區域主要為金山外海近海海域,測量範圍沿岸長約 5.6 公里,離 岸端寬約 3.2 公里,往外延伸約 10 公里範圍內的梯形區域進行多音束測深系 統及淺層震測系統的測量(圖 3.2)。主要的研究標的是金山外海的地形地貌特徵,
由於震測所能呈現的資料為 2-D 剖面,若構造走向垂直於測線剖面就無法判別;
而多音束測深雖能展現平面的地形,卻對無法辨別海床底下的構造,所以希望藉 由水深資料及淺層震測資料的交叉比對,探討金山斷層出海後的延伸型態及地形 地貌特徵。並利用近岸部分的側掃聲納資料來加強佐證本研究成果
圖 3-1 台灣北部海域地形與研究區域關係圖,白框範圍為研究區域。
23
3-1金山外海水下地形
圖 3-2 為本次多音束水深探測成果,水深圖區域範圍在北緯 25.19 到東經 25.32 東經 121.75 到 121.58 之間。水深範圍大概在 0-200m,西南方連接海岸線,
海岸線東南為野柳海岬,西南突出的地形線為燭台嶼及磺港半島,基隆海谷則在 水深圖東北方邊界外。
圖 3-2 金山外海水深資料地形圖
24
在這張水深地形圖上,可以看見有兩條明顯的地形線,其中一條從北緯 25˚
14’40”的近岸 500m 處開始,約朝東北東方向呈弧形向外延伸,兩側地形西北 高東南低,高差約 12m,直至深度到達 100m 左右,此一明顯的地形線才漸漸難 以辨別,在本文中將稱呼其為 A 延伸線(圖 3-3(A))。而在水深圖北邊邊界附近有 另一條明顯的地形線,從 121∘38’24”開始延伸,直線延伸約 4.5km,但地形 高差較小,最大高差只有 3m,在本文中將稱呼其為 B 延伸線。而在 A 延伸線的 尾端有一個明顯窪地(圖 3-3(B)),直徑約為兩公里左右,深度約為 130m,東北 方以一寬約 150m 的缺口連接著一深度 150m 寬一公里左右的狹長谷地,其東北 方連接著基隆海谷。在西南磺港半島處,有一個由半島延伸的坡地,在坡地的北 邊有一小型窪地,直徑約 450m-1km,深度約 12m。在本圖中間可以很明顯地分 辨出,有一系列大約兩公里長的狹長沙丘(wave)地形(圖 3-3(C))在此出現,而在 磺港半島坡地的延伸終端也可以發現此一現象,但區域範圍較小。
圖 3-3 金山外海水深圖各顯著地形(A)兩條由近岸開始延伸的地形 A、B 延伸線(B)水深圖北邊的 窪地地形及峽谷地形(C)為 A 延伸線尾端旁的狹長沙丘地形(D)磺港半島外的小型沙丘地形
25
金山斷層為本次研究中最主要的目標斷層,呈東北-西南走向,向西南經過 大屯火山群,朝東北在金山地區延伸出海。在此次的水深地形圖上可看出,近岸 處的地形延伸線有兩條(圖 3-2(A)),一條為從北緯 25∘14’40"的近岸 500m 處開 始延伸的 A 延伸線,延伸長度約五公里,另外一條為水深圖北方從北緯 25∘
15’36"的近岸開始延伸的 B 延伸線,但只有水深圖中間的 A 延伸線,在地域關 係上,與金山斷層出海處最為接近(圖 3-3)。
圖 3-4 水深地形延伸線與金山斷層關係圖
26
3-2 金山外海近岸的測掃聲納影像
本章節利用近岸的側掃聲納資料,配合前一節的水深地形圖,分析地形上較 為明顯的特徵在側掃聲納圖中的展示,測區範圍為以燭台嶼為中心 1.5 海浬的海 域範圍內(圖 3-4)。
圖 3-5 近岸側掃聲納區域示意圖。紅色圓形虛線為區域範圍,紅線為 A 延伸線,黃線為 B 延伸 線。
27
圖 3-6 側掃聲納圖區域範圍,大約以燭台嶼為中心,半徑 2.8 公里的近岸範 圍海域,大約在東經 121∘38’00”到 121∘41’10”、北緯 25∘12’20”到 25∘15’50”
之間。使用側掃聲納所得到的資料為灰階影像,影像顏色的深淺代表的意義是接 收到回散射的能量強弱,顏色越深代表能量越強,相反的越淺則代表越弱,利用 此一特性辨別海床底質的特性,回散射的能量越強,表示海床的底質越硬或越粗 糙,而能量越弱則代表海床的底質越軟。在本圖中可以很明顯地看到有一條很明 顯的線型在圖形北邊(圖 3-4),這條線型分別了南北兩邊回聲訊號強弱的明顯不 同,西北邊海床的回聲訊號較強,表示這裡海床沒被現生沉積物所覆蓋,裸露出 老的粗質地層;而東南邊海床的回聲訊號較弱,此處應是被現生含泥的砂質沉積 物所覆蓋,由此可見這條線型的兩邊的海床性質的不同,西北邊的海床質地較硬,
而東南邊的海床質地較軟。而由海床的等深線來看而這條線型的位置正好對應到 前面水深地形中,所提到的 A 延伸線上,進一步可以了解其與金山斷層的關係。
但 B 延伸線不在此範圍內,無法得知其在此處的海床底質狀況。
28
圖 3-6 近岸側掃聲納圖。圖中紅色直虛線為訊號回聲強弱的分界線,紅色圓形虛線為測量區域,
藍線為等深線。西北邊的強回聲訊號為老的粗質地層,而東南方的弱回聲訊號代表現生沉積物,
且有條明顯的回聲強弱分界線(紅虛線)。磺港半島坡地附近為礁岩,北邊硬質上有小規模沙痕(黃 色方框),分界線旁有兩處小區域薄層細質沉積物。
29
3-3 反射震測剖面
本次研究藉由 Applied Acoustics 公司所生產的 AA301 boomer 蒐集在金山外 海 12 條震測線的資料(圖 3-7),並使用 SB-Interpreter 軟體所處理,本次震測測線 是以西北-東南的方向平行於海岸的方式,從近岸向外海排列,最近岸的測線 1 距離海岸線 1km,最遠的測線 11 距離海岸約 10km,測線 12 則為檢測線。以下 將利用這 12 條震測剖面中的 1~9 條震測線,解釋金山外海海床下的構造狀態。
圖 3-7 本次反射震測所測量的側線分布位置及編號,水深圖以灰階色彩構成,越深處顏色越深。
色階比例尺以連續色階表示,20m 為一個單位。
30 4000-4900 的海床之下,其海床上有地形的起伏,因地層排列同樣無明顯錯動,
因此判斷此起伏地形應為海水運動所產生的沙丘。
31
在第五條震測剖面中(圖 3-12),同樣有條明顯的正斷層線在炸點 1800 左右 出現,且對應到水深地形上的 A 延伸線,在斷層線的右方也可發現沉積地層向 西北方傾落的現象,而在地層上方的海床上,經過前述的大型沙丘地形,由於下 方地層無明顯的構造變化,證明此地形與構造運動無關,形成的原因可能是因為 沙丘西北方的地形坡度影響,使得此區的流速變快而在海床上所形成的沉積地形。
另外在斷層線的西北方,有些因區域應力所肇生的節理面。
到了第六條震測剖面(圖 3-13),已無與 A 延伸線相交,震測剖面的相對位置 上,也沒有明顯的正斷層線,但海床下的沉積地層一樣有向西北方傾斜的現象,
只是已經找不到明顯的斷層蹤跡,證明 A 延伸線的正斷層構造,在第五條、第 六條震測剖面就已終止,或轉變應力型態活動。
32
圖 3-8 上圖為第一條測線的剖面圖,圖下面所標示的是炸點標號及位置,右邊標示的是聲速雙 程走時單位為毫秒(ms),右下角為圖例,圖中紅線代表的是正斷層,在炸點 1100 附近出現,綠 線代表的是地層面向西北傾斜。左圖紅線為測線位置,星號為正斷層在海床上的位置。
33
圖 3-9 第二條測線震測剖面,圖下面所標示的是炸點標號及位置,右邊標示的是聲速雙程走時單位為 毫秒(ms),右下角為圖例,這張剖面圖中,有條正斷層線(紅線)出現在炸點 2300 的位置附近,在此線 的東南方,可以看到地層往西北方的傾斜現象(綠線),但層面訊號沒有很清楚,而在西北方炸點 500 的位置有一條不明顯的正斷層線,以虛紅線表示。左圖為測線的位置(紅線),星號為炸點 2300 附近的 正斷層在水深地形圖上的位置,X 號為不明顯正斷層線的位置。
34
圖 3-10 在第三條震測剖面中,圖下面所標示的是炸點標號及位置,右邊標示的是聲速雙程走時單位 為毫秒(ms),右下角為圖例,圖中的紅線為正斷層線的位置,綠色線為地層,有向西北傾斜的現象,
下方的橘線代表一地層的不整合面,剖面東南方的黑框位置,為前述之小型沙丘地形在剖面上的表 現,其下為沖積層(藍線)。而地層不連續面在海床上的位置為左圖星號,黑色虛線方框為小型沙丘地 形在水深圖上的位置,而紅線為測線位置,星號為正斷層線位置。
35
圖 3-11 在第四條震測剖面中,圖下面所標示的是炸點標號及位置,右邊標示的是聲速雙程走時單 位為毫秒(ms),右下角為圖例,圖中的紅線為正斷層線的位置,出現在炸點 2800 附近,綠色線為 地層,有向西北傾斜的現象,地層下為橘色的地層不整合面,延伸到剖面的東南方,在東南方的 海床上炸點 4000-4900 的位置,有地形起伏的現象(黑框位置)。而正斷層線在海床上的位置為左圖 星號,而紅線為測線位置,黑框表示海床上的起伏地形與剖面相交的位置。
36
圖 3-12 第五條震測剖面,圖下面所標示的是炸點標號及位置,右邊標示的是聲速雙程走時單位 為毫秒(ms),右下角為圖例,在炸點 1900 附近的紅線代表正斷層線,綠線表示現生沉積物地層,
正斷層線左方有些節理破裂面(藍線),在炸點 1600 到 1300 之間,經過前面敘述的大型沙丘地形 (黑框位置)。左圖紅線為測線位置,星號為地層不連續面在地形上的位置,黑框位置為剖面與前 述大型沙丘相交之位置。
37
圖 3-13 第六條震測剖面,圖下面所標示的是炸點標號及位置,右邊標示的是聲速雙程走時單位為 毫秒(ms),右下角為圖例,本張震測剖面圖,無明顯的正斷層線,綠線為可辨認的現生沉積物地層,
排列斷續且向西北傾斜,測線經過前述大型沙丘地形,在圖上黑框位置表現。左圖紅線為震測剖面 位置,圖上黑框為前述之沙丘地形與測線相交的地點。
38
第七條震測剖面的西北方可以看到地層向東南下傾,而下傾後的地層訊號不 明顯,無法看出地層的在下傾後的形貌,但東南方的地層有向西北的傾斜的現象,
是否為構造的影響還需進一部的研究了解。
第八條震測剖面可以看到三個明顯的斷層線分別在炸點 3250、3000 及 2250
第八條震測剖面可以看到三個明顯的斷層線分別在炸點 3250、3000 及 2250