研究生: |
徐啟舜 Shu, Chi-Shun |
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論文名稱: |
蘭陽平原以南山麓地區斷層擦痕之古應力分析研究 Study of Fault-Slip Data and Paleostress Analysis along Southern Foothills Ilan Plain |
指導教授: |
葉恩肇
Yen, En-Chao |
學位類別: |
碩士 Master |
系所名稱: |
地球科學系 Department of Earth Sciences |
論文出版年: | 2015 |
畢業學年度: | 103 |
語文別: | 中文 |
論文頁數: | 120 |
中文關鍵詞: | 蘭陽平原 、斷層擦痕 、古應力分析 |
英文關鍵詞: | Ilan plain, fault slip, paleostress analysis |
論文種類: | 學術論文 |
相關次數: | 點閱:100 下載:13 |
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蘭陽平原以南的山麓地區由早期的造山擠壓轉變為現今以西北-東南向拉張為主的應力場,顯示其地體構造上相對較為複雜,因此本研究主要目的在於了解蘭陽平原以南的山麓地區的脆性構造特性與應力場演化史。透過觀察清水溪、寒溪與南方澳野外露頭之構造特性,量測地表斷層擦痕並利用擦痕截切關係進行分期,以獲得各期脆性構造特性與順序以及相對應的斷層擦痕資料。
斷層擦痕數據使用MIM程式與T-Tecto3.0軟體進行古應力反演,解算各區域不同期的獨立應力場,藉由擦痕的截切關係與交差比對應力場後,可將全部區域之應力場分為五期。N+1期為東北-西南向拉張的正斷層應力場;N+2期為東北-西南向拉張,西北-東南向擠壓之走向滑移應力場;N+3期為為西北-東南向拉張,東北¬西南向擠壓之走向滑移應力場;N+4期為西北-東南向拉張的正斷層應力場;N+5期為西北-東南向拉張,東北¬西南向擠壓之走向滑移應力場。
本研究的N+1期之正斷層在比較山脈的同造山伸張模式後推測最早期的正斷層可能為受重力作用造成的山脈塌陷。利用本研究的五期應力場之最小主應力軸方向比對區域內的主軸應變率後,發現N+3期至N+5期應力場與GPS主軸應變率比較有一致的趨勢,這代表N+3~N+5期應力場較趨近於現今所觀測到的結果且應力場於空間分布有旋轉的現象。
In southern foothills area of the Ilan Plain, stress field changes from the compression of mountain building to NW-SE extension of the Okinawa trough, indicating tectonics is relatively complex. The aim of this study is to understand the characteristics of brittle structures and the evolution of stress field in south foothills of Ilan Plain. By observing the structure characteristics, measuring fault slip data and classifying the different stages via cross-cutting relationship in the Chingshuixi, Hanxi and Nanangao outcrops, aspects of brittle structures, development sequence and corresponding fault slip can be established.
This study used the Multiple Inversion Method and T-Tecto 3.0 program for stress inversion analysis of fault slip data to gather the independent stress fields of different phases. Based on cross-cutting relation and comparison with stress fields, 5 phases of stress field can be classified. N+1 phase is characterized as normal faulting stress field with the northeast-southwest extension. N+2 phase is consisted of strike-slip faulting stress regime with northeast-southwest extension and northwest-southeast compression. N+3 phase is strike-slip faulting stress regime with northwest-southeast extension and southwest-northeast compression. N+4 phase is characterized as normal faulting stress regime with northwest - southeast extension. N+5 is considered as strike-slip faulting stress regime with northwest-southeast extension and northeast-southwest compression.
Comparing the aspects of N+1normal faulting with the characterization of synorogenic extension model, it is speculated that the earliest normal faulting may be caused by mountains extension due to the gravity influence. Correlating the horizontal minimum stress orientations of 5-phase stress regimes to the principal strain rate calculated from GSP data, stress field between N+3 and N+5 is more consistent with strain rate pattern. The results suggest stress field of N+3-N+5 phases is more closed the current stress state. Also, the stress field has spatial rotation phenomena.
中文文獻
小笠原美津雄(1933)大南澳圖幅暨說明書(縮尺十萬分之一,圖幅第二 號)。臺灣總督府殖產局,第656號。
江新春 (1976) 宜蘭平原之震測。礦業技術,第14卷,第6期,第215-221頁。
吳永助. (1976). 清水土場地熱區及其外圍之地質. 礦業技術, 14(12), 484-489.
孫荔珍(1982)台灣東北部蘇澳地區大南澳片岩與其上覆岩層之接觸關係。國立台灣大學理學院地質科學研究所碩士論文,共41頁。
李錫堤(1986) 大地應力分析與弧陸碰撞對於台灣北部古應力場變遷影響。台灣大學地質學研究所博士論文,202 頁。
曾長生(1987). 宜蘭縣清水及土場區地質及地熱產狀. 台灣石油地質, 第15 號,第11-23 頁.
李建成(1988) 台灣北部的新構造運動:斷層與古應力分析研究。國立台灣大學地質學研究所碩士論文,128 頁。
朱傚祖. (1991). 玉山地區逆衝斷層構造之研究. 中國地質學會會刊, 34(4),199-232.
林啟文、林偉雄、高銘健 (1993) 南澳地質圖幅及說明書。五萬分之一地質圖幅第二十二號。經濟部中央地質調查所,共35頁。
林啟文、林偉雄 (1995) 臺灣東北部蘭陽溪中下游地質構造研究。經濟部中央地質調查所彙刊,第十號,第23-49頁。
林啟文、林偉雄 (1995) 三星地質圖幅及說明書。五萬分之一地質圖幅第十五號,經濟部中央地質調查所,共56頁。
李元希(1997)臺灣中央山脈中段在蓬萊運動中的構造演化。國立臺灣大學地質學研究所博士論文,共202頁。
林啟文(1998)台灣東北部板岩帶與片岩帶之構造特性與構造演化。國立台灣大學理學院地質科學研究所碩士論文,共173頁。
葉恩肇(1998)台灣東北部蘇澳至東澳地區蓬萊造山運動之韌性剪切變形與其構造演化。國立臺灣大學地質學研究所博士論文,共123頁。
王興麟(1998)沖繩海槽中部海底火山岩之氬-氬定點與地球化學研究。國立臺灣大學地質學研究所博士論文,共141頁。
許雅儒(1998)由GPS的觀測資料探討宜蘭平原的伸張變形。國立中央大學應用地質研究所碩士論文,共108頁。
林啟文、高銘健(2000).蘇澳圖幅及說明書。五萬分之一圖幅第16號。經濟部中央地質調查所,共59頁。
鄧屬予(2002)臺灣新生代大地構造:臺灣的大地構造。中國地質學會出版,第49-93頁。
鄧屬予(2007)臺灣第四紀大地構造。經濟部中央地質調查所特刊,第十八號,共24頁。
李易叡 (2007) 池上斷層在萬安沖積扇的構造地形研究。國立台灣大學理學院 地質科學研究所碩士論文,共88頁。
黃信樺. (2007). 台灣東北地區的地震構造:由碰撞末期轉變為隱沒拉張之構造特性。國立台灣大學理學院地質科學研究所碩士論文,共121頁。
梁勝雄(2007)台灣西南部前陸地區演育與古應力分析。國立中央大學地 球物理研究所碩士論文,共158頁。
邱詠恬 (2008) 利用GPS觀測資料探討宜蘭平原之現今地殼變形。國立台灣大學理學院地質科學研究所碩士論文,共101頁。
邱詠恬, 景國恩, 侯進雄, 胡植慶, & 饒瑞鈞. (2008). 由2002-2006 年之GPS觀測資料探討宜蘭平原之地殼變形. 經濟部中央地質調查所特刊, 20,111-124頁。
康竹君、張翠玉、李建成、陳柔妃(2008)南沖繩海槽之最西端及梨山斷層最北端:蘭陽平原的構造活動特性。西太平洋地質科學, 第 8 卷, 第 17-42 頁。
孫天祥 (2014) 臺灣宜蘭清水地熱區之應力狀態研究。國立臺灣師範大學理學院碩士論文,共76頁。
鄭屹君(2012)蘭陽平原古沉積環境分析。國立海洋大學應用地球科學研究所。西 太平洋地質科學,第12卷,第二期,45~64頁。
英文文獻
Angelier.J.(1984).Tectonic analysis of fault slip set.J.Geophy.Res.89.5835-5848.
Angelier,.J.(1986) Geodynamics of the Eurasian-Philippine Sea Plate Boundary. Special Issue, Tectonophysics, 125, IX-X.
Angelier, J. (1994). Fault Slip Analysis and paleostress reconstruction. In P. L. Angelier.J.et.al(2009). Tectonophysics.466. 356–376.
Biq, C. (1972) Dual-trench in the Taiwan-Luzon region. Proceedings of the Geological Society of China, 15, 65-75.
Bowin, C., Lu, R.S., Lee, C.S., and Schouten, H. (1978) Plate convergence and accretion in Taiwan-Luzon region. American Association of Petroleum Geologists Bulletin, 62, 1645-1672.
Chai, B.H.T. (1972) Structure and tectonic evolution of Taiwan. American Journal of Science, 272, 389-422.
Hao-Tsu Chu(1990) Neotectonique cassante et collision plio-Quaternaire.
Huang, H.-H., Shyu, J. B. H., Wu, Y.-M., Chang, C.-H., & Chen, Y.-G. (2012).Seismotectonics of northeastern Taiwan: Kinematics of the transition from waning collision to subduction and postcollisional extension. Journal of Geophysical Research, 117(B1). doi: 10.1029/2011jb008852.
Kimura(1972)Realation Between The Minor Structures of the Tananao Schist And The Slate Formation In The Central Range Of Taiwan.Geol.Palaeontol.SE Asia. v.ll,p.137-160.
Lu ,C.Y.,Sun,L.J.,Lee,J.C.,Liou,Y.S.and Liou,T.S(1989)The Shear structure In the
Miocene Lushan Formation Of The Suao Area,Eastern Taiwan.
Proceedings of the Geological Society of China,p.285-297.
Liu,C.C(1995)The Ilan Plain and the Southwestward extending Okinawa Trough.
Jour.Geol soc.China.,38, 229-242.
Petit, J., 1987. Criteria for the sense of movement on fault surfaces in brittle rocks.J. Struct. Geol., 2, 1-20.
Shyu, J.B.H., Sieh, K., and Chen, Y.G. (2005) Tandem suturing and disarticulation of the Taiwan orogen revealed by its neotectonic elements. Earth and Planetary Science Letters, 233, 167-177.
Sibson, R.H. (1975) Generation of pseudotachylite by ancient seismic faulting. Geophysical Journal of the Royal Astronomical Society, 43, 775-794.
Sibson, R.H. (1977) Fault rocks and fault mechanisms. Journal of Geological Society of London, 133, 191-213.
Sibuet, J.C. (1998), Deffontaines, B., Hsu, S.K.,Thareau, N., Le Formal, J.P., Liu, C.S. and the ACT partyOkinawa Through basin: early tectonic and magmatic evolution: J.Geophys. Res., 103, 30, 245-30, 267.
Teng, L.S. (1990) Geotectonic evolution of late Cenozoic arc-continent collision in Taiwan. Tectonophysics, 183, 57-76.
Teng, L.S. (1996) Extensional collapse of the northern Taiwan mountain belt.Geology, 24, 949-952.
Teng, L.S. and Lin, A.T. (2004) Cenozoic Tectonics of the China Continental Margin: Insights from Taiwan. Geological Society, London, Special Publication, 226, 313-332.
Wang, C.M. (1988) An outline of the Tananao Group. Proceedings of the Geological Society of China, 31(1), 4-10.
Wang, P.L., Lin, L.H., and Lo, C.H. (1998) 40Ar/39Ar Dating of mylonitization in the Tananao schist, eastern Taiwan.Journal of the geological society of China, 41,159-183.
Yen, T.P. (1954) Some geological problems on the Tananao Schist. Bulletin of the Geological Survey of Taiwan, 7, 47-50.
Yen, T.P. (1960) A stratigraphical study on the Tananao Schist in northern Taiwan. Bulletin of the Geological Survey of Taiwan, 12, 53-66.
Yamaji, A. (2000). The multiple inverse method: a new technique to separate stressesfrom heterogeneous fault-slip data. Journal of Structural Geology, 22(4),441-452. doi: Doi 10.1016/S0191-8141(99)00163-7
Žalohar, J., & Vrabec, M. (2007). Paleostress analysis of heterogeneous fault-slip data:The Gauss method. Journal of Structural Geology, 29(11), 1798-1810.doi:10.1016/j.jsg.2007.06.009