※ [本文转录自 EarthScience 看板] 作者: swingle (@UConn Storrs CT) 看板: EarthScience 标题: Re: [新闻] 甲仙附近河道转弯 未知断层悄现身 时间: Mon Mar 8 03:29:35 2010 　　这次地震发生在中央山脉南段，二十公里深的地震其实已经跟上覆的地层没有甚麽直 接的关联了，我个人认为这个地震不会有太明显的地表破裂(甚至没有)，因为从郭隆晨老 师提供的即时同震GPS变形向量里面可以发现六龟附近只有抬升17mm，西北移一公分左右， 这种位移量是不可能在破碎的板岩带里面造成明显的地表破裂的，板岩自己内部就会把所 有的位移给吃光了。当然啦，现在初步有的GPS的站比较少，到时候资料多了，把中央山脉 里面的站拿来比说不定可以看到这个区域的整个的位移分布状况也不一定。 　　这次地震区一带的断层主要分两段，一条是潮州断层，另外一条是土垄湾断层。潮州 基本上是南北跑，土垄湾是东北西南向。土垄湾断层基本上是顺着荖浓溪跑，向东南倾， 上盘是中新世的樟山层(往南就改称庐山层，跟太麻里的是同一套东西)，下盘则是未变质 的中新世长枝坑层。樟山层又可以分成上部跟下部，上部年代是晚中新世，以硬页岩为主 ，铅笔状构造节理发达，在高中到宝来一带还夹有几百公尺宽的枕状熔岩带。樟山层下部 是早中新世的地层，板岩劈理发达，敲起来有铿铿声。六龟到梅山口一带的上下部樟山层 界线是东北西南走向，从荖浓溪的左岸向东走，先是碰到樟山层上部，然後才是碰到樟山 层的下部，在六龟附近的上部下部交界没有明显的大断层，所以代表这边的樟山层应该是 西倾。这区的地调所地质图是甲仙图幅，宋国城画的，他在图内的樟山层上部画了几个向 西伸向的掩卧摺皱，所以我们把这些证据解释为樟山层在六龟到梅山口这一带是以大型背 斜的构造型态为主。除了地层之外，樟山层本身的劈理位态也暗示这边有个大型的背斜构 造存在。樟山层在梅山口(荖浓溪的北边)的劈理位态是北偏东向东南倾，往南边到了宝来 变成了北西30西倾，再往南边到荖浓就变成了南北向西倾，南边一点点到藤枝林道上，劈 理位态转为北西60向南倾，再南边一点到了茂林所有的劈里都变成东西走向南倾，最後到 了三地门，所有的劈理位态又变成了北偏东向东南倾。基本上这一带的劈理位态呈现一个 扇状排列，感觉很像是伴随褶皱会出现的构造，所以我把所有在野外量到的劈理放到赤平 投影上做个π图来看，放上去之後大惊，因为所有的位态就像是摺皱上的地层分布一样漂 亮，软体找出的褶皱轴方位角大约是两百度，倾角是30。後来我把所有的劈理投影到一个 走向为110的剖面上去看这些劈理的视倾角，又大惊，因为劈理的倾角显示荖浓溪的东岸真 的有个背斜，所以代表这个区域的樟山层一定是受到甚麽构造的影响所以才会在这边生一 个背斜出来，我个人觉得可能是深部有一个断坡所以造成樟山层在这边碰到断坡之後爬了 起来形成背斜。 　　现在问题来了，如果真有一个断坡的话，那麽应该是东北西南走向向东南倾，这跟这 次地震看起来没啥关系不是吗？恩对，所以接下来要讲後来的故事。我们野外除了量劈理 位态之外，也量了断层擦痕。有些断层没有擦痕，有些断层没有办法判定上下盘的位移方 向，经过整理之後我们有364条断层可以拿来跑分析，看看这边的古应力方向是怎样。跑出 来的结果相当有趣，120条断层指出这边的主要应力方向大约是280度，66条断层指出这边 的古应力方向大约是320度，有趣的原因是320度刚好跟现在的板块位移方向315度差不多， 280度也跟两百度的褶皱轴方向差不多垂直，还记得这边的区域劈理位态(应该说整个南横 、中横跟太麻里)大概是东北走向向东南倾吧，这个劈理反应了当时的区域应力方向，也就 是主要应力从东南边来，力的方向跟现在的315不会差到哪里去。所以故事应该是这样的： 在樟山层开始变质的时候，应力的方向大约是向西北，同时断层也记录了这一期的活动。 後来造山进入了中期，樟山层开始跟一个北偏东20度向东南倾的断坡开始接触，所以地层 开始变形，产生褶皱，樟山层里面的劈理也跟着一起旋转，变成了现在我们观察到的扇形 劈理分布，当然在此同时也有断层的活动，所以我们才可以看到280方向的古应力方向。舖 梗舖了这麽久，就是要带入下一个造山阶段，也就是跟这次断层活动有关的事情，我们叫 他西南逃脱事件。 　　GPS测量首先发现这个现象，如果我们把中央山脉中间的测站当成固定点(一般大家习 惯把澎湖当成固定点)的话，可以看到荖浓溪沿线的测站相对於中央山脉中间的测站是向西 南方位移。这个现象其实不是甚麽大新闻，不过当我们去野外量完断层回来统计之後就发 现一件有趣的事情。整个野外区域的可以办别位移方向的364条断层之中，横移断层占了所 有断层的53%，而且这些横移断层里面有将近58%的数量是集中在勤和村到宝来村之间。我 们之所以用勤和与宝来这两个村庄当作分界点的原因是因为荖浓溪在该处的流向与其他地 方不太一样。勤和以北、宝来以南的荖浓溪是流向220方向的，但是只有勤和到宝来中间的 荖浓溪是流向240方向的，这个现象暗示勤和宝来之间有一个东北西南向的右移剪裂带的存 在(这样才可以把荖浓溪扯开来)，等等，东北西南向的右移，不就跟这次地震的西南方向 压缩应力相同吗？！宾果！我是这麽认为啦，上一期明显活动的西南脱逸事件造成了勤和 到宝来的右移剪裂带，现在这一期的西南脱逸可能会集中在宝来到六龟之间，因为刚好顺 着土垄湾断层向西南迁移咩。我个人认为土垄湾断层在褶皱期的时候还没有开始发育，那 时候樟山层碰到的那个断坡应该是被动大陆边缘，许树坤老师98年在TAO发表过一篇文章， 文章里的磁力异常图里面显示旗山-土垄湾底下有一个约略是东北西南走向的磁力异常带， 应该就是被动大陆边缘的边界。当樟山层摺皱摺到不行的时候就断了，那条断裂後来长大 就变成了现在的土垄湾断层，土垄湾断层在早期应该也是有逆冲活动的，不过到了更後期 的造山阶段时，山脉持续挤压造成的侧向脱逸让中央山脉南端开始有东北西南向的应力产 生，导致荖浓溪沿线顺着原有的土垄湾断层重新激活(对不起用了匪词)了众多的横移断层 ，而侧向脱逸不仅仅发生在浅部，同时也发生在深部，所以才会有这次的地震产生。不意 外的，当我把气象局对这次地震作的解算拿去跟我们在野外量到的断层擦痕一起拿去做应 力反演，得到的应力方向就是280度。怎麽说呢，我觉得这个地震还蛮乖的啦，发生地震是 给了我们很大的惊奇没错但是这个地震本身的位置跟机制解都没有太诡异就是了(真是好险 ，如果很诡异的话我的野外资料就....)。 -- 　　　　　　　　　　人民　只有人民　才是创造世界历史的动力 --

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