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DC 欄位 | 值 | 語言 |
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dc.contributor.advisor | 胡植慶(Jyr-Ching Hu) | |
dc.contributor.author | Hsuan-Wei Huang | en |
dc.contributor.author | 黃宣維 | zh_TW |
dc.date.accessioned | 2021-05-17T09:22:14Z | - |
dc.date.available | 2013-07-31 | |
dc.date.available | 2021-05-17T09:22:14Z | - |
dc.date.copyright | 2012-03-19 | |
dc.date.issued | 2012 | |
dc.date.submitted | 2012-02-02 | |
dc.identifier.citation | 參 考 文 獻
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dc.identifier.uri | http://tdr.lib.ntu.edu.tw/jspui/handle/123456789/6956 | - |
dc.description.abstract | 斷層活動造成之同震地表變形以及地震規模與斷層幾何形貌有緊密之關聯,故了解各區域之斷層幾何形貌即成為研究新期構造活動與地震災防治之重要課題。台灣西部麓山帶之斷層幾何形貌於近年相關研究之下愈趨明朗,但多數研究僅止於二維剖面之建立,三維斷層形貌之討論較少,因此本研究之重點即為建立新竹地區麓山帶之斷層的三維形貌以及其時空演化關係。本研究區域北起新竹斷層及新城斷層,南至鵝公髻斷層與和平斷層,包括內麓山帶與外麓山帶的區域。新竹地區的構造特性,以內麓山帶的北北東-南南西走向之逆衝斷層與緊密褶皺為主,外麓山帶則以東-西走向的走向滑移斷層與平緩寬廣的褶皺,以地震地體構造而言,內麓山帶的地震分布明顯多於外麓山帶。本研究首先建構通過新竹斷層與新城斷層的剖面,並使用2DMove軟體回復剖面,了解地質構造的演育歷史;接著,本研究亦利用GeoSec 3D軟體整合新竹地區之構造平衡地質剖面,建立深部的三維斷層幾何模型,並整合二維的地質剖面與地震活動分布;最後,使用GOCAD軟體整合三維斷層模型與地震重定位資料,呈現斷層深部形貌與地震活動於時空分布的關係。
就盆地演化而言,以地質剖面重建分析的結果得知,新竹地區於早中新世時存在發達的正斷層活動,造成整體地層往東漸增厚的現象,而打鹿頁岩反而往東尖滅。根據回復地質剖面之結果,竹東斷層、北埔斷層、新竹斷層和新城斷層為逆時序發育之斷層,發育順序依序為軟橋斷層、竹東斷層及北埔斷層,接著先發育出青草湖背斜,再被新竹斷層切穿,最後新城斷層沿層間滑動衝出地表;由剖面地層之錯移量顯示新竹斷層之錯移量為1318公尺,新城斷層則為887公尺,假設此兩斷層最早活動時間為卓蘭層沉積結束時,則新竹斷層與新城斷層長期滑移速率分別為0.43 mm/yr 及0.37 mm/yr,又因為新城斷層之近期活動速率大於0.37 mm/yr,因此新城斷層可能為近期新竹地區較活躍的構造;又跨過新城斷層的平均應變率為-0.05 μ strain/yr,除大地震造成之剪應變降後,本研究認為新城斷層的再現周期約為600-6000年。 由地震活動分布與地質剖面分析,以軟橋斷層為界,內麓山帶的地震明顯多於外麓山帶,軟橋斷層深部轉折處之團狀地震分布指示此為應力累積之處。三維空間地震分布與斷層模型則說明,軟橋斷層深部存在四團時空相近之地震,由南往北依序於1999年、2007年、2003年及2006年發生地震事件。本研究建立之三維斷層模型顯示,新竹地區內麓山帶的斷層至深部變緩,外麓山帶的斷層往深部則變陡峭。而位在內麓山帶與外麓山帶邊界的軟橋斷層淺部為高角度斷層,至深部則呈現階梯狀形貌,因此,本研究建議新竹地區的基底滑脫面由西而東為6至7公里漸變為10公里深。 | zh_TW |
dc.description.abstract | Earthquake magnitude and coseismic deformation are strongly related to the geometry of the seismogenic fault. Consequently, the construction of a comprehensive 3-D fault geometry model for the linkage and interaction of fault systems becomes one of the essential topics in neotectonic studies. The Western Foothills of Taiwan is undergoing an active deformation of the Taiwan orogeny demonstrated by the frequent seismicity and destructive earthquake events. The study region includes several faults-and-folds systems from Hsinchu and Hsincheng faults in the north to Okungchi and Hoping faults in the south in the internal and external western Foothills in Hsinchu area. The structures in Hsinchu area show wide and gentle folds associated with NNW-SSW trending thrust faults in internal Foothills and tide and steep folds associated with the E-W trending thrust faults in external Foothills. From the seimostectonic viewpoint, the earthquakes frequently occur in internal Foothills than external Foothills. Therefore, the main purpose of this study is to investigate the linkage of subsurface structures between internal and external western Foothills in Hsinchu area. To this purpose, we restore a cross-section across Hsinchu and Hsincheng faults, and clarify the overall structural evolution of major fault systems based on this restoration. By integrating eleven CPC geological cross-sections and the profile in this study, we use GeoSec 3D software to construct 3D fault geometry model beneath Hsinchu area. Finally, we use GOCAD software to integrate 3D relocated seismicity and 3D fault model in order to explore the relationships between active structures and seismicities.
In terms of the profile reconstruction, the thickness of strata gradually increasing eastward was induced by abundant normal faults activating in early Miocene. However, Talu shale pinched out instead. According to restoration of balanced cross section, the Juanchiao fault, Chutung fault and Peipu fault are in-sequence fault systems, meanwhile the Hsinchu and Hsincheng faults are out-of-sequence fault systems. The Chingtsaohu anticline formed following the Peipu fault. After that, Hsinchu fault cut through the Chingtsaohu anticline and Hsincheng fault, bedding fault, formed in the end. The displacements along the Hsinchu and Hsincheng fauts are 1318 m and 887 m, respectively. We assumed the faults formed after the deposition of Cholan formation, therefore, the long term slip rates for Hsinchu and Hsincheng faults are 0.43 mm/yr and 0.37 mm/yr respectively. Also, short term slip rate of Hsincheng fault is larger than 0.37 mm/yr. As a result, it implies Hsincheng fault is possible a recently active structure in Hsinchu area. The average strain rate across Hsincheng fault is -0.05 μ strain/yr, and the coseismic strain drop divided by strain rate gets 600-6000 years. Therefore, we suggest the recurrence interval of Hsincheng fault is 600-6000 years. Base on the analysis of seismicity and geological profiles, the numbers of earthquakes are larger in internal than external foothills. Clusters at the bend of Juanchiao fault at depth imply that it is the location of stress generating. According to 3D seismicity and fault model, earthquake events occur northward in 1999, 2007, 2003, 2006. The 3D fault model indicates faults at depth become gentler in internal foothills, while faults in external foothills turn into steeper. The boundary fault, Juanchiao fault, shows subsurface high angle thrust and stepped fault geometry at depth. Furthermore, the detachment becomes deeper eastward, from 6-7 km to 10 km. | en |
dc.description.provenance | Made available in DSpace on 2021-05-17T09:22:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ntu-101-R98224201-1.pdf: 14183549 bytes, checksum: a0669ff41c6da1ebc7f21632ba347a3d (MD5) Previous issue date: 2012 | en |
dc.description.tableofcontents | 目 錄
口試委員會審定書 I 致謝 II 中文摘要 III ABSTRACT V 目錄 VII 圖目錄 IX 表目錄 XII 第一章 緒論 1 1.1 前言 1 1.2 研究動機 2 1.3 前人研究 11 1.3.1 地質構造剖面 11 1.3.2 區域構造反轉及斷層活化 16 1.3.3 震測及地表調查 20 1.3.4 大地測量 23 1.3.4.1 GPS速度場及應變率 23 1.3.4.2 水準測量 25 第二章 地體構造與地質背景 28 2.1 研究區域 28 2.2 地質概況 33 2.2.1 地質構造 33 2.2.2 地層概況 37 2.3 活動構造 41 第三章 研究方法 44 3.1 地質構造剖面之建立及理論基礎 44 3.1.1 平衡剖面之建立 44 3.1.2 理論基礎 48 3.1.2.1 薄皮理論 48 3.1.2.2 褶皺急折帶理論 49 3.1.2.3 斷層相關褶皺 53 3.1.2.4 剪切斷層彎曲褶皺 59 3.2 構造平衡剖面之回復 61 3.2.1 平衡原則 61 3.2.2 回復方法 62 3.3 控制井位資料 65 3.4 地震資料 68 3.5 三維構造模型之建立 68 第四章 研究成果 70 4.1 地質剖面解釋 71 4.1.1 剖面I段 71 4.1.2 剖面II段 74 4.1.3 剖面III段 76 4.2 地質剖面回復 81 4.2.1 疊置構造之回復(Step 1) 81 4.2.2 新竹斷層構造(HCUF)之回復(Step 2) 81 4.2.3 新城斷層構造(HCEF)之回復(Step 3) 84 4.2.4 竹東斷層構造(CTF)之回復(Step 4) 84 4.2.5北埔斷層構造(PPF)之回復(Step 5) 84 4.2.6 軟橋斷層構造(JCF)之回復(Step 6) 88 4.3 新竹地區地下三維構造模型 90 4.4 新竹地區地震活動特性 99 4.4.1 二維空間地震活動之特性 99 4.4.2 三維空間地震活動之特性 105 第五章 討論 111 5.1 新竹地區之地層層厚變化 111 5.2 新竹地區之構造縮短量 113 5.3 新竹地區構造演化史 115 5.4 軟橋斷層深部之地震群 121 第六章 結論 122 參考文獻 124 附錄A 131 附錄B 132 圖 目 錄 圖1-1、2010年中央地質調查所定義之活動斷層圖。 4 圖1-2、臺灣地體構造架構及主要構造單元圖。 5 圖1-3、台灣地區1991年到2009年重定位地震分佈圖。 6 圖1-4、新竹區域的地震分布圖。 7 圖1-5、新竹地區2002-2010年GPS速度場。 8 圖1-6、新竹地區應變率變化圖。 9 圖1-7、新竹地區區域地質構造圖。 10 圖1-8、新竹地區前人文獻中各地質剖面位置。 12 圖1-9、楊耿明等透過竹苗地區多條震測剖面建構之三維示意圖。 12 圖1-10、NAMSON建立之西部麓山帶一序列的地質剖面。 13 圖1-11、LEE ET AL.根據井位資料及地表傾角解釋新竹地區的地下構造。 14 圖1-12、黃旭燦等由震測及鑽井資料解釋之地質剖面。 15 圖1-13、莊恭周等由震測與井位資料建立之地質剖面。 15 圖1-14、新竹地區重力分布圖。 16 圖1-15、新竹及苗栗外海南莊層頂部等時線圖。 17 圖1-16、苗栗外海震測剖面圖。 17 圖1-17、打鹿砂岩頂部的構造等深線圖。 18 圖1-18、SUPPE依據震測剖面解釋斷層相關之構造圖。 19 圖1-19、上圖震測剖面解釋之褶皺與斷層關係示意圖。 19 圖1-20、光達地形判識之構造圖。 20 圖1-21、地表高程地形判識之頭前溪沿岸的河階圖。 21 圖1-22、開挖通過新城斷層之槽溝。 22 圖1-23、跨過新城斷層之槽溝解釋圖。 22 圖1-24、石瑞銓等的淺層反射震測調查。 23 圖1-25、新竹地區GPS連續觀測站之平均速度場。 24 圖1-26、新竹地區GPS連續觀測站之主軸應變率與膨脹率。 24 圖1-27、新竹地區GPS連續觀測站之旋轉率。 24 圖1-28、新竹地區的兩條水準測線位置圖。 25 圖1-29、縣122、從新竹到五峰測線水準垂直速度圖。 26 圖1-30、縣117、新竹到峨眉的測線水準垂直速度圖。 27 圖2-1、台灣三維地體架構圖。 29 圖2-2、台灣地體架構與褶皺逆衝帶構造線分佈圖。 30 圖2-3、研究區域主要構造線分布圖。 31 圖2-4、地質圖套疊地形陰影圖。 32 圖2-5、新竹地區活動構造分布圖。 43 圖3-1、端成分示意圖。 47 圖3-2、斷層傾角變化量ψ和急折帶傾角δ示意圖。 47 圖3-3、覆瓦狀構造的地層與斷層夾角關係示意圖。 47 圖3-4、「推土機模型」及楔形體造山運動示意圖。 49 圖3-5、斷層轉折處發展出急折帶示意圖。 50 圖3-6、急折帶之軸面位置與地層滑移量比值示意圖。 51 圖3-7、急折帶與斷層及地層夾角關係之折線圖。 51 圖3-8、基底滑離褶皺沿褶皺翼旋轉及急折帶運動變形機制發育褶皺示意圖。 53 圖3-9、與逆衝斷層相關的三種褶皺作用示意圖。 54 圖3-10、斷層轉折前後與地層夾角關係示意圖。 57 圖3-11、斷層轉折前後與地層夾角以及地層長度之關係示意圖。 57 圖3-12、地層與轉折斷層夾角關係之折線圖。 57 圖3-13、斷層彎曲褶皺演育示意圖。 58 圖3-14、斷層擴展褶皺演育示意圖。 58 圖3-15、標準、單剪、純剪斷層彎曲褶皺和混合形態的褶皺示意圖。 60 圖3-16、早期平衡剖面法的發展用於計算基底滑脫面深度之示意圖。 62 圖3-17、曲滑褶皺回復法平衡方法示意圖。 63 圖3-18、斷層平行法回復步驟示意圖。 64 圖3-19、本研究剖面位置及控制井位位置圖。 65 圖3-20、由二維剖面建構的三維構造模型圖。 69 圖4-1、本研究之地質構造剖面圖。 78 圖4-2、本研究剖面位置圖及地質圖。 79 圖4-3、本研究剖面之地表地質資料。 80 圖4-4、斷層彎曲褶皺的兩種形貌圖。 80 圖4-5、本研究構造剖面回復步驟圖之一。 82 圖4-6、本研究構造剖面回復步驟圖之二。 85 圖4-7、本研究構造剖面回復步驟圖之三。 89 圖4-8、建構三維構造模型之地質剖面位置圖。 90 圖4-9、新竹地區之三維地下構造形貌俯視圖。 92 圖4-10、和平—內灣斷層系統與鵝公髻—紙湖斷層系統之地下構造形貌。 93 圖4-11、鵝公髻斷層與鵝公髻斷層之地下構造形貌。 94 圖4-12、新城斷層與竹東斷層、北埔斷層之地下構造形貌。 95 圖4-13、新竹斷層、新城斷層與斗煥坪斷層之地下構造形貌。 96 圖4-14、軟橋斷層與鵝公髻斷層之地下構造形貌。 97 圖4-15、新竹地區基底滑脫面之地下構造形貌。 98 圖4-16、新竹地區地質構造、地震活動分布與震源機制解圖。 101 圖4-17、地質構造與地震活動分布剖面圖之一。 102 圖4-18、地質構造與地震活動分布剖面圖之二。 102 圖4-19、地質構造與地震活動分布剖面圖之三。 103 圖4-20、地質構造與地震活動分布剖面圖之四。 103 圖4-21、地質構造與地震活動分布剖面圖之五。 104 圖4-22、地質構造與地震活動分布剖面圖之六。 104 圖4-23、近軟橋斷層深部四團地震群分布圖。 106 圖4-24、分布於1999年9月至2000年3月之間的地震群。 107 圖4-25、最南邊的第一群地震(I)呈東北—西南走向的分布圖。 107 圖4-26、2007年3月地震時間和地震規模與地震數量分布。 108 圖4-27、2003年地震數量於3、4和10月有高峰值。 108 圖4-28、2003年3、4和10月地震數量與日期分布。 109 圖4-29、2006年地震數量與月份分布圖。 110 圖4-30、2006年1和10月地震數量與日期分布。 110 圖5-1、台灣之桂竹林層、錦水頁岩、卓蘭層及頭嵙山層地層層厚變化。 112 圖5-2、台灣西部麓山帶及西部海域前陸盆地不整合面之深度變化圖。 112 圖5-3、台灣西部海域中生代地層層頂之深度變化分布圖。 113 圖5-4、本研究建構剖面之構造演化歷史圖。 117 表 目 錄 表2-1、台北、桃園地區與新竹地區的地層對比表。 40 表2-2、新竹地區主要活動斷層之特性。 42 表3-1、C-4井鑽遇各地層及斷層之深度與地層視傾角。 66 表3-2、P-6井鑽遇各地層及斷層之深度與地層視傾角。 66 表3-3、P-5井鑽遇各地層及斷層之深度與地層視傾角。 66 表3-4、R-2井鑽遇各地層及斷層之深度與地層視傾角。 67 表3-5、C-24井鑽遇各地層及斷層之深度與地層視傾角。 67 表3-6、C-25井鑽遇各地層及斷層之深度與地層視傾角。 67 表3-7、T-2井鑽遇各地層及斷層之深度與地層視傾角。 67 | |
dc.language.iso | zh-TW | |
dc.title | 以三維構造幾何形貌和大地測量分析台灣西北部新竹地區之新期構造活動 | zh_TW |
dc.title | Analysis of Neotectonics Based on 3-D Structural Geometry and Geodetic Measurements in Hsinchu area, Northwestern Taiwan | en |
dc.type | Thesis | |
dc.date.schoolyear | 100-1 | |
dc.description.degree | 碩士 | |
dc.contributor.oralexamcommittee | 黃旭燦(Shiuh-Tsann Huang),楊耿明(Kenn-Ming Yang),朱傚祖(Hao-Tsu Chu) | |
dc.subject.keyword | 平衡剖面,三維斷層模型,新竹地區,斷層幾何模型,剖面回復,構造縮短量,三維空間地震分布, | zh_TW |
dc.subject.keyword | Balanced cross-section,3D fault model,Restoration,Hsinchu area,shortening,3D earthquakes distributions, | en |
dc.relation.page | 132 | |
dc.rights.note | 同意授權(全球公開) | |
dc.date.accepted | 2012-02-02 | |
dc.contributor.author-college | 理學院 | zh_TW |
dc.contributor.author-dept | 地質科學研究所 | zh_TW |
顯示於系所單位: | 地質科學系 |
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