高雄海岸平原區地殼變動速率

估算地殼變動速率需要古環境深度、取樣標本的深度、標本的埋藏時間及沉 積當時之古海水面位置。古環境水深的部份可由第二章岩相組合所指示的古沉積 環境求得，本研究依據台灣西南部現生環境深度有下列幾個假設：(1)河流相：觀 察現今西南台灣平原區河流地形，可發現河床海拔高度為 0～5 公尺，故將河流相 環境深度定為 0～5 公尺；(2)潮間帶相：由氣象局提供的資料可知現今台灣西部海 岸以潮汐營力為主，其中以中部最盛，平均潮差為 4 公尺，往南北方向潮汐影響 力漸小，基隆及高雄地區平均潮差只剩 1 公尺，遂將本研究的潮間帶相環境深度 定為 2～-2 公尺；(3)潟湖相：現今西南台灣的潟湖深度，台南七股潟湖水深為-1

～-5，屏東大鵬灣潟湖水深-2～-6 公尺，本研究將潟湖環境水深定為-4～-6 公尺；

(4)潮下帶相：根據前人文獻，正常天氣浪基面深度為-5～-15 公尺(Walker, 1992 )，

且本研究將低潮線水深定為-2 公尺，所以處在低潮線與正常天候浪基面之間的潮 下帶相水深為-2～-15 公尺；(5)上遠濱相：上遠濱環境位在正常天候浪基面之下，

故將其環境水深定為＞-15 公尺。古海水面位置則利用前人針對末次冰期以來海水 面變動所做的研究成果(陳于高，1993; Huang et al., 1987; Fairbanks, 1989, 1990;

Chappell and Polach, 1991; Edwards et al., 1993; Bard et al., 1996 )。

綜合以上資料，本研究將此區域內各鑽井之定年樣本進行垂直變動速率的估 算，結果如表 4-1 所示，並結合圖 3-1 建立的四條剖面 A-A’、B-B’、C-C’及 D-D’，

探討不同構造分區中垂直變動速率的變化。

表 4-1 本研究所使用岩芯定年標本估算之垂直變動速率表

Shell 15.3 3,680-4,080 潮間帶 (-3.4)-(-1.6)

Charcoal 26.4 11,270-11,620 潮間帶 (3.7)-(5.3) Charcoal 27.95 11,230-11,700 潮間帶 (3.5)-(5.2) Shell fragment 8.15 7,000-7,160 潮間帶 (0.3)-(1.9) 勝利

Operculina 28 9,290-9,430 潮間帶 (0.2)-(1.9)

4.3.1 A-A’剖面之地殼垂直變動速率

本剖面的鑽井由西向東依序為成功井、興達井、竹滬井、一甲井及阿蓮井共 五口，將前述之地殼變動速率結合上一章所做之層序對比剖面圖彙整成圖 4-3。

圖 4-3 A-A’地殼垂直變動速率剖面圖。垂直變動速率中，正值代表抬升，負值代 表沉降。

圖 4-3 中成功井和興達井皆處於沉降狀態，興達井沉降速率略大於成功井，成 功井不同時期的垂直變動速率分別為-0.1±1.5 mm/yr(?)、-4.3±0.8 mm/yr、-4.2±0.9 mm/yr、-4.2±0.5 mm/yr、-2.6±0.1 mm/yr(?)，平均沉降速率為-4.2±0.7 mm/yr(變動 速率異常者(?)暫時不列入考慮)，興達井不同時期的垂直變動速率分別為-5.4±0.8

竹滬井，垂直變動速率分別為-0.8±0.9 mm/yr、-0.4±0.7 mm/yr，平均沉降速率為 -0.6±0.8 mm/yr；再往東為一甲井，處於抬升狀態，不同時期的垂直變動速率分別 為 3.6±0.7 mm/yr、2.3±0.8 mm/yr、3.1±1.3 mm/yr，平均抬升速率為 3.0±0.9 mm/yr；

最東側的阿蓮井亦呈現抬升狀態，變動速率為 1.8±0.5 mm/yr。

配合沉積層序的對比以及碳十四定年資料，A-A’剖面中建立了 6,500 cal yr BP 及 10,000 cal yr BP 兩個沉積等時線。利用等時線深度、古環境及其年代，估算出 剖面中同一時間各岩芯之地殼變動速率，結果如圖 4-4 所示。從 6,500 cal yr BP 的 等時線來看，成功井沉降速率為-6.0－-7.0 mm/yr，興達井為-7.1－-8.1 mm/yr，竹 滬井的地殼變動速率為-1.6－0.8 mm/yr，一甲井抬升速率為 3.0－4.0 mm/yr，阿蓮 井抬升速率為 1.1－2.1 mm/yr。10,000 cal yr BP 等時線之結果大致與 6,500 cal yr BP 相符。

由構造分區來看此剖面，位於靠近海岸的成功井及興達井皆呈現沉降狀態，

沉降速率約-4－-8 mm/yr；中洲台地有竹滬井和一甲井，其中靠近台地中心的一甲 井抬升速率約 3－5 mm/yr，台地西緣的竹滬井則呈現幾乎無變動的狀態；最東側 的阿蓮井屬於西部麓山帶前緣，抬升速率約 1－2 mm/yr。

圖 4-4 A-A’剖面高程及垂直變動速率比對圖。

4.3.2 B-B’剖面之地殼垂直變動速率

本剖面的鑽井由西向東依序為永華井、岡山井、小崗山 2 號井及小崗山 1 號 井四口，將前述之地殼變動速率結合上一章所做之剖面圖整理成圖 4-3。

剖面中可觀察到永華井處於沉降狀態，不同時期的垂直變動速率分別為 -0.1±1.1 mm/yr(?)、-3.6±0.9 mm/yr、-2.6±0.8 mm/yr，平均沉降 速率為-3.1±0.8 mm/yr；東側岡山井的垂直變動速率為-0.2±0.6 mm/yr、1.0±1.1 mm/yr，平均抬升速 率為 0.4±0.9 mm/yr；再往東為小崗山 2 號井，抬升速率為 0.6±0.8 mm/yr、2.4±0.8 mm/yr、0.6±0.7 mm/yr，平均抬升速率為 1.2±0.8 mm/yr；最東側為小崗山 1 號井，

抬升速率為 4.2±0.7 mm/yr、3.9±0.7 mm/yr、4.6±1.3 mm/yr，平均抬升速率為 4.2±0.9 mm/yr。

配合沉積層序的對比以及碳十四定年資料，在 B-B’剖面中建立了 11,000 cal yr BP 的沉積等時線。利用等時線深度、古環境及其年代，估算出剖面中同一時間各 岩芯之地殼變動速率，結果如圖 4-6 所示。從 11,000 cal yr BP 的等時線來看，濱

圖 4-5 B-B’垂直變動速率剖面圖。

圖 4-6 B-B’剖面高程及垂直變動速率比對圖。

海平原上的永華井呈現沉降狀態，沉降速率約-4.7－-6.0 mm/yr；中洲台地西緣的 岡山井變動速率為-0.4－0.9 mm/yr；位在小崗山斷層下盤的小崗山 2 號井呈現抬升 狀態，抬升速率為 0.1－1.6 mm/yr；位在小崗山斷層上盤的小崗山 1 號井抬升速率 為 3.0－4.5 mm/yr。

4.3.3 C-C’剖面之地殼垂直變動速率

本剖面的鑽井由西向東依序為永華井、彌陀井、五林井及大社井四口，將前 述之地殼變動速率結合上一章所完成之剖面圖整理為圖 4-7。

剖面中永華井不同時期的垂直變動速率分別為-0.1±1.1 mm/yr(?)、-3.6±0.9 mm/yr、-2.6±0.8 mm/yr，平均沉降速率為-3.1±0.8 mm/yr；彌陀井不同時期的垂直 變動速率分別為 0.2±0.8 mm/yr、-1.3±1.4 mm/yr、-0.2±1.3 mm/yr，平均沉降速率為 -0.4±1.2 mm/yr；五林井不同時期的垂直變動速率分別為-2.5±0.9 mm/yr、-3.5±0.2 mm/yr、-4.9±0.6 mm/yr、-3.2±0.7 mm/yr，平均沉降速率為-3.5±0.6 mm/yr；最東 側的大社井垂直變動速率為 1.9±0.9 mm/yr、1.2±0.9 mm/yr，平均抬升速率為 1.5±0.9 mm/yr。

圖 4-7 C-C’垂直變動速率剖面圖。

圖 4-8 C-C’剖面高程及垂直變動速率比對圖。

配合沉積層序的對比以及碳十四定年資料，在 C-C’剖面中建立了 7,000 cal yr BP 及 10,500 cal yr BP 兩個沉積等時線。利用等時線深度、古環境及其年代，估算 出剖面中同一時間各岩芯之地殼變動速率，結果如圖 4-8 所示。

圖 4-8 中，7,000 cal yr BP 以來的變動速率，在中洲台地西南端的彌陀井呈現 沉降狀態，沉降速率為-1.0－-2.9 mm/yr；岡山低地中的五林井為沉降狀態，沉降 速率為-5.2－-6.2 mm/yr；西部麓山帶前緣的大社井呈現抬升狀態，抬升速率為 1.0

－2.4 mm/yr。而 10,500 cal yr BP 以來的變動速率，濱海平原的永華井為沉降狀態，

沉降速率為-5.5－-6.9 mm/yr；彌陀井無變動，而五林井沉降速率為-3.0－-6.8mm/yr。

4.3.4 D-D’剖面之地殼變動速率

本剖面的鑽井由西向東依序為小崗山 3 號井、小崗山 2 號井、小崗山 1 號井 及山腳下井四口，將前述之地殼變動速率結合上一章所做之剖面圖整理成圖 4-9。

圖 4-9 D-D’垂直變動速率剖面圖。

圖中各鑽井不同時期的垂直變動速率分述如下，小崗山 3 號井為 2.2±1.1 mm/yr、1.0±0.9 mm/yr、1.0±0.6 mm/yr、-0.8±0.9 mm/yr(?)、0.6±1.0 mm/yr、1.0±0.7 mm/yr，平均抬升速率為 1.2±0.8 mm/yr；小崗山 2 號井為 0.6±0.8 mm/yr、2.4±0.8 mm/yr、0.6±0.7 mm/yr，平均抬升速率為 1.2±0.8 mm/yr；小崗山 1 號井為 4.2±0.7 mm/yr、3.9±0.7 mm/yr、4.6±1.3 mm/yr，平均抬升速率為 4.2±0.9 mm/yr；山腳下井 為 2.6±0.8 mm/yr(?)、4.5±0.8 mm/yr、4.4±0.8 mm/yr，平均抬升速率為 4.4±0.8 mm/yr。由此四口鑽井之變動速率結果來看，西側的小崗山 3 號井和小崗山 2 號井 抬升速率相近，東側的小崗山 1 號井和山腳下井抬升速率相較之下明顯增加。

圖 4-10 D-D’剖面高程及地殼變動速率比對圖。

圖 4-10 利用 D-D’剖面建立的 8,000 cal yr BP 及 10,500 cal yr BP 兩個沉積等時 線，配合等時線年代、深度及古環境所估算的各岩芯地殼變動速率比對圖。從 10,500 cal yr BP 以來的變動速率來看，小崗山 3 號井抬升速率為 0±0.8 mm/yr，由西向東 逐漸遞增，小崗山 2 號井為 1.3±0.8 mm/yr，小崗山 1 號井為 3.5±0.8 mm/yr，山腳 下井為 4.4±0.8 mm/yr。若從 8,000 cal yr BP 以來的變動速率來看，亦由西向東逐 漸遞增，且較 10,500 cal yr BP 之抬升速率慢，小崗山 3 號井為-0.6±0.7 mm/yr，小

崗山 2 號井為 0.5±0.7 mm/yr，小崗山 1 號井為 2.0±0.6 mm/yr，山腳下井為 2.7±0.7 mm/yr。

以上四條剖面，於不同構造分區中有相異之地殼變動速率，顯示本研究區域 地下構造活動對各分區造成不同之影響，此差異為褶皺與逆衝斷層活動所造成，

詳細分析部份將於第五章中加以討論。