山腳斷層
山腳斷層(英語:Shanchiao fault)是位於大台北地區的斷層,1939年由日本地質學家丹桂之助提出發現[1],為臺北盆地形成的主要因素。南起臺北盆地與林口台地交接處,自樹林向東北沿林口台地崖坡經蘆洲至關渡,再由北投穿越竹子湖經北磺溪河谷到達金山平原入海,陸域部分總長約35公里,根據2012年經濟部中央地質調查所進行的探勘,判定為過去10萬年內未曾經活動過的第二類活動斷層[2]。山腳斷層確認為正斷層,斷層上盤因臺北盆地陷落形成明顯的地層拖曳,斷層傾角約50至60度[3]。
海域部分依台電最新調查,推測外海ST-I線形向陸域之延伸,可與山腳斷層相接。該線形在其海域調查範圍內長度至少40公里,估算山腳斷層總長度至少74公里,但斷層向東北方海域之延伸範圍仍待確認[4]。
地質
[编辑]依臺北盆地堆積晚更新世至今的沉積層,推斷山腳斷層至少在50萬年前即已開始活動,也因大屯山火山群噴發的大量火山岩,覆蓋於山腳斷層上,使得地表斷層地形不明顯[5]。
依據中央地質調查所山腳斷層條帶地質圖幅,山腳斷層大致區分為南北兩段[6]
北段
[编辑]![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/b/bb/%E5%B1%B1%E8%85%B3%E6%96%B7%E5%B1%A4%E6%A2%9D%E5%B8%B6%E5%9C%B0%E8%B3%AA%E5%9C%96%EF%BC%88%E5%8C%97%E6%AE%B5%EF%BC%89.jpg/220px-%E5%B1%B1%E8%85%B3%E6%96%B7%E5%B1%A4%E6%A2%9D%E5%B8%B6%E5%9C%B0%E8%B3%AA%E5%9C%96%EF%BC%88%E5%8C%97%E6%AE%B5%EF%BC%89.jpg)
山腳斷層北段由新北投經大屯山竹子湖,沿南磺溪經擎天崗,再順著北磺溪至金山平原北側的斷層崖下方,進入東北海域。因斷層活動造成地質結構差異,斷層兩側之火山岩厚度有很大的差別,在北磺溪兩側岩盤垂直落差可達880公尺,北磺溪南側斷層上盤之火山岩厚度可達1500公尺,而北磺溪北側之斷層下盤的火山岩厚度僅數百公尺。山腳斷層北段之北側(下盤)岩層為中新世南莊層與桂竹林層,而斷層南側(上盤)之岩層乃漸新世五指山層,斷層兩側皆覆蓋更新世火山岩[5]。
- 金山平原段
台大陳文山教授依7口深井鑽井岩心與E-GPS量測資料,就兩井間岩盤落差最大之位置,作為推估山腳斷層位置,研判金山平原北側的線型崖地形乃屬斷層崖。推斷出山腳斷層應位在LNB-1 井與LNB-2井之間,三界橋2號井北側與斷層崖之間,以及金山5號井北側與斷層崖之間[5]。依金山6號井(400公尺)、金山7號井(376公尺)地質鑽探取樣,由淺至深大致可分四層,表層為潟湖相砂泥互層,耕作土壤與沖積礫石;第二層為沖積礫石層,屬大屯火山之安山岩;第三層為火山角礫岩、凝灰岩或集塊岩;第四層為五指山層之白色石英砂岩[7]。
- 北磺溪段
山腳斷層大致沿著北磺溪溪谷分布,從金山平原的西端進入山區,再沿北磺溪段至擎天崗鞍部。全區岩層大都屬於更新世火山岩,中新世南莊層與桂竹林層僅出露在北磺溪的北岸流域。北磺溪南岸保存相當完整之火山地形,北岸則呈許多大型的地滑區與地滑岩盤產生的裂隙,此區段無法以出露地層精確標定斷層跡,僅依地形特性推測[5]。
- 新北投至擎天崗段
擎天崗鞍部至新北投區段,地表斷層形跡非常不明顯,呈更新世火山岩,斷層兩側都有大規模的地滑區及岩層裂隙。此段受到正斷層上盤朝南的沉降作用,而岩層朝南地滑,使岩層產生裂隙。大屯山區正斷層構造不明顯,但以溫泉硫氣孔與熱液換質帶分布,東北向線型構造,顯示大屯山區仍持續受到正斷層的作用[8]。
南段
[编辑]![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/7/78/%E5%B1%B1%E8%85%B3%E6%96%B7%E5%B1%A4%E6%A2%9D%E5%B8%B6%E5%9C%B0%E8%B3%AA%E5%9C%96%EF%BC%88%E5%8D%97%E6%AE%B5%EF%BC%89.jpg/220px-%E5%B1%B1%E8%85%B3%E6%96%B7%E5%B1%A4%E6%A2%9D%E5%B8%B6%E5%9C%B0%E8%B3%AA%E5%9C%96%EF%BC%88%E5%8D%97%E6%AE%B5%EF%BC%89.jpg)
南段由新北市樹林區向北延伸至北投,長約13公里,為第四紀沖積層所掩覆[1]。經鑽探發現山腳斷層跡距離林口台地東緣數百公尺以上,於台北盆地內山腳斷層兩側的基盤落差約有60至220公尺[9]。
由金山-淡水間微震的震源機制分析此地區大部分為正移斷層(盲斷層),並兼具正斷層和橫移斷層的性質,斷層的傾角超過62度,長約11公里,為第二類活動斷層。盆地面與西側之林口台地落差達到700m左右;盆地西北緣重力梯度大,有正斷層向下拖曳,斷層面向東南呈高角度傾斜[10]。
斷層活動性
[编辑]第二類活動斷層
[编辑]2012年經濟部中央地質調查所調查後歸類為過去10萬至1萬年內曾經活動過的第二類活動斷層。 [11]
南段伸張量較北段大
[编辑]依據測量結果山腳斷層兩側未有明顯之水平位移速度變化,但斷層上盤仍有明顯的下陷趨勢[12]。依GPS連續觀測站結果,台北地區主要為伸張應變,平均速度場約3.5 mm/年,平均方位角為 51度,山腳斷層南段伸張量較北段大[13]。
山腳斷層主要特性[14] | 滑移特性 | 平行斷層水平速度變化 | 垂直斷層水平速度變化 | 垂直速度變化 |
---|---|---|---|---|
山腳斷層北段 | 正移 | 1.3±4.6(mm/年) | 2.9±7.4(mm/年) | -2.2(mm/年) |
山腳斷層南段 | 正移 | 4.2±6.2(mm/年) | 1.0±8.6(mm/年) | -10.8(mm/年) |
可能的影響
[编辑]依山腳斷層的結構,斷層面朝東南傾斜,淺層角度約60度而深層角度不明未知,延伸至大台北都會區下方,且斷層鄰近區域之人口密度達每平方公里30000人。山腳斷層假設一旦引發直下型地震,震波將衝擊上方都會區,常造成非常嚴重的災難[2]。
山腳斷層500公尺內之中小學
[编辑]1997年8月23日當時台灣省教育廳委託中央大學,研究結果顯示山腳斷層500公尺內新北市之中小學有[15]
- 三和國小
- 成州國小
- 建國國小
- 五股國小
- 五股國中
- 德音國小
- 泰山國中
- 中角國小
- 義學國中
- 明志國小: 愛智樓出現地層下陷及裂縫,導致與其他校舍間有明顯高低差[16]。
- 丹鳳國小
- 丹鳳國中
桃園國際機場捷運土地開發案中,中港厝地區西北角可能有山腳斷層通過[17]。利用機場捷運線沿線鑽井岩心資料,研究丹鳳地區山腳斷層之地下形貌,顯示山腳斷層約以北偏東40度走向穿越中山路三段(2013年10月更名為新北大道七段)與德安街交口西側附近,呈東南向約40至50度傾角隱沒至地下深處[18][19]。
對台北盆地之效應
[编辑]- 山腳斷層上盤出現下陷永久位移,而下盤明顯抬升。 [20]
- 因震波產生之破裂方向效應(Directivity effect),能量將朝波向前方疊加,加上盆地效應,於台北盆地內之振幅將放大,震盪時間也延長。
- 山腳斷層上盤陷落,震波在垂直斷層走向分量(strike-normal)之振幅波形較大。
- 當震源於外海且震波由海域朝盆地傳播,盆地內西北側如五股蘆洲及關渡地區,地表加速度將會最大。
- 由於盆地共振加上能量聚焦,盆地西北側之振幅皆會比較大。
- 台北盆地中的低速物質,是造成地震波傳遞過程中被放大的重要因子。經為地動觀測台北市信義區的場址效應(site effect),信義國小下方之松山層比鄰近之吳興國小深厚,使得測得之震波也被放大。[20]
參考資料
[编辑]- ^ 1.0 1.1 邱俊穎. 《山腳斷層再活動對於臺北盆地內地形變化之探討》 (PDF). 國立台灣大學地球科學系. 2007-07-01 [2018-02-15]. (原始内容存档 (PDF)于2018-02-16).
- ^ 2.0 2.1 陳文山. 《山腳斷層》科學發展第515期. 2015-11-01.
- ^ 簡志宇. 《台北盆地西北深部構造之研究; INVESTIGATING DEEP STRUCTURES IN THE NORTHWESTERN TAIPEI BASIN》. 國立中央大學地球物理研究所. 2008-06-30 [2020-10-08]. (原始内容存档于2020-05-07).
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- ^ 《山腳斷層Sanchiao Fault》. 濟部中央地質調查所. [2018-02-15]. (原始内容存档于2020-09-15).
- ^ 存档副本. [2013-01-13]. (原始内容存档于2010-03-23).
- ^ 經濟部中央地質調查所. 活動斷層. [2019-05-30]. (原始内容存档于2019-08-21).
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- ^ 劉桓吉; 盧詩丁; 侯進雄. 《地震地質與地變動潛勢分析(2/4) 》 (PDF). 經濟部中央地質調查所. 2009-04-01 [2018-02-14]. (原始内容 (PDF)存档于2018-02-14).
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- ^ 《山腳斷層 之活動性與其對工程安全之影響》 經濟部中央地質調查所. [2018-02-14]. (原始内容存档于2015-10-02).
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- ^ 20.0 20.1 王以旻. 《山腳斷層情境地震模擬之研究Numerical Simulation Study of the Sanchiao Fault Earthquake Scenarios》. 中國文化大學地學研究所. 2013-07-04 [2018-02-16]. (原始内容存档于2018-02-16).
參見
[编辑]外部連結
[编辑]- 經濟部中央地質調查所 《山腳斷層-2萬5000分之一的活動斷層圖》
- ([//web.archive.org/web/20160304064530/http://twgeoref.2002.moeacgs.gov.tw/article/article_view.jsp?article=00010364 页面存档备份,存于互联网档案馆) 林啟文; 張徽正; 盧詩丁; 石同生; 黃文正《臺灣活動斷層概論. 五十萬分之一臺灣活動斷層分布圖說明書=An Introduction To The Active Faults Of Taiwan[With Explanatory Text Of The Active Fault Map Of Taiwan, Scale 1:500,000》,經濟部中央地質調查所特刊2000年]
- 林朝宗; 李錦發《從鑽井資料看台北斷層在台北盆地的位置及其活動性The Trace And Activity Of The Taipei Fault》地工技術Sino-Geotechnics第64期,1997 (页面存档备份,存于互联网档案馆)
- 《山腳斷層位置》萬鼎工程、經濟部中央地質調查所 (页面存档备份,存于互联网档案馆)
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