蘭陽平原末次冰期以來沉積環境變遷與構造作用特性

Abstract

蘭陽平原平均海拔高度7.38公尺，平均坡度約1度，是一極為平緩之沖積扇平原。由於平原內並無出露之露頭，因此本研究著重於井下資料的解析，探討晚更新世以來宜蘭盆地的環境變遷與盆地演化。本研究利用中央地質調查所在蘭陽平原之鑽井22口做岩心紀錄。透過沉積構造的判定及解釋建立沉積岩相，進而由岩相組合推測沉積環境並進行各井位的對比，最終建立研究區域的地下層序和古沉積環境，之後配合碳十四定年年代以及古海水面變化，進而推估各個井位的構造變動速率，再將各井位的構造速率作對比，則可推測地下構造的型態。 末次冰期以來的環境變遷，23000-18000 yr BP為低海水位時期，現今平原區海岸線東側應有一障壁沙洲阻隔波浪作用營力，故平原內部沼澤區分布廣泛，而平原陸側則屬於辮狀河環境，南北兩側分布小範圍沖積扇環境或為岩盤無沉積物覆蓋。18000-9000 yr BP為海進時期障壁沙洲向西(陸側)遷移，沿海區域快速變深為上遠濱，沼澤的分布區域快速變小，辮狀河沉積前緣向上游後退，山麓邊緣的山前沖積扇規模增大。約9000年前沉積層序達到最大海漫面，9000年前至今為海退時期，障壁沙洲快速向東(海側)遷移至今日海岸線位置，辮狀河和沖積扇的分布範圍快速增大，平原上游開始堆積沉積物，大量沉積物堆積至山麓邊緣，而介於障壁沙洲和辮狀河之間的區域則為沼澤環境，地勢低平，沉積物以泥質為主。 利用沉降速率可將蘭陽平原區分成三個不同的沉降區域- 北區、主要沉陷區和南區，主要沉陷區的南側及北側邊界皆為斷層，北側為礁溪斷層(本研究命名)；南側為濁水斷層。利用山麓邊緣岩芯基盤岩性的分布推論濁水斷層屬於中央山脈和雪山山脈的界線斷層，是牛鬥斷層在平原內部的延伸。北區：北側山麓邊緣區域其垂直變動速率介於-0.9－- 4.8 mm/yr，東側沉降速率最小，而西側沉降速率較快。主要沉陷區：介於蘭陽溪南岸至北側山麓邊緣之間，其垂直變動速率介於-6.9－-18.0 mm/yr之間，主要沉陷區東側之沿海區域(竹安、古亭、公館、大錦閘)沉降速率明顯大於西側井位(黎明、凱旋、中興、五結)，南北向對比則以公館、古亭和凱旋的沉降速率較南北為快，為主要沉陷區的沉陷核心。南區：蘭陽溪南岸與中央山脈之間的範圍，沉降速率為-4.2－ -5.3 mm/yr之間。