Distribution and Structural Relationships of Mud Diapirs offshore Southwestern Taiwan

台灣西南海域在地形上為狹窄的高屏陸棚與向西南傾斜的高屏陸坡。受隱沒-碰撞作用所形成的逆衝斷層與褶皺為高屏陸坡的主要構造，其與南海北邊的非活動性大陸邊緣以變形前緣為界。變形前緣為聚合性板塊變形構造的最前緣，沿馬尼拉海溝之破裂面向北延伸，在北緯22度以北的台灣西南部外海漸漸失去其地形上的特性。本研究經由反射震測剖面，描繪出其延伸方向，於台南附近上陸，上陸後可能與新化斷層銜接。 台灣南部增積岩體上劃分上部斜坡與下部斜坡的一條主要逆斷層構造則向陸銜接上旗山斷層，此斷層西側的西南海岸平原一帶，有台南、中洲、半屏山等背斜構造；斷層以東地區，鳳山背斜及小琉球背斜將巨厚的沈積盆地劃分為高雄盆地與屏東盆地。將海域之泥貫入體與陸上之背斜構造相結合，可以發現中洲、半屏山及鳳山背斜，其向海的一端分別可以連接上高屏棚坡下的三個泥貫入體。此三個泥貫入體應分別屬於中洲、半屏山及鳳山泥貫入體之向海延伸部分。 泥貫入體的源岩層主要為上新世-更新世期間大量沈積的泥岩，當有斷層產生而切穿高壓泥質體之蓋層時，高壓泥質體沿著此裂隙向上竄升泥成泥貫入體。泥貫入體形成後，仍持續受到造山帶西進的擠壓力影響，在台南-高雄外海地區的泥貫入體規模較小，泥貫入體頂部較淺，且延續性不佳；而在高雄-屏東外海區域的泥貫入體因有先前來自造山帶所帶下的大量泥岩沈積物，其後淺海相沈積物快速的在此處堆積，提供充足的荷重，使得高雄-屏東海域的泥貫入體規模較大，頂部深度較深且連續性佳。 由研究區域內之構造走向，觀察到大地構造與大地應力的密切相關。台灣西南海域增積岩體區中的逆斷層與褶皺構造走向在22°20’以南為近乎南北走向，在近岸區則漸轉為東北-西南走向，與台灣西南部麓山帶的構造相連接，上陸後再轉為北北東-南南西走向。各泥貫入體構造約略平行排列，與台灣西南部壓縮應變軸大約垂直，並且在與壓縮軸垂直的方向上，有一伸張力，伸張方向上易形成破裂弱帶，而使得泥貫入體再活動。由此可以推論台灣西南海域泥貫入構造的形成與走向，深受大地應力的影響。目錄 摘要------------------------------------------------------I 目錄----------------------------------------------------III 圖目------------------------------------------------------V 表目----------------------------------------------------VII 第一章 緒論---------------------------------------------1 1.1研究目的-------------------------------------------3 1.2前人研究-------------------------------------------8 第二章 研究區域地質背景--------------------------------18 2.1地形特徵------------------------------------------18 2.2沈積作用------------------------------------------22 第三章 資料處理與研究方法------------------------------24 3.1 資料蒐集-----------------------------------------24 3.2 資料處理流程-------------------------------------24 3.3 震測剖面之構造判定-------------------------------32 3.4 構造分佈圖之繪製---------------------------------37 第四章 台灣西南部之海陸構造----------------------------39 4.1 陸上構造-----------------------------------------39 4.1.1 褶皺構造-----------------------------------41 4.1.2 斷層---------------------------------------42 4.2 海上構造及海上震測剖面解釋-----------------------45 4.2.1 台南-高雄海域--------------------------------45 4.2.2 高雄-屏東海域--------------------------------52 4.3 海陸泥貫入體對比---------------------------------72 第五章 台灣西南海域構造分佈與泥貫入體之形成與演化------75 5.1 研究區域構造型態---------------------------------75 5.2 泥貫入體之形成與分佈-----------------------------77 5.3 大地應力-----------------------------------------84 5.4 泥貫入體之形成與演化-----------------------------85 5.4.1 沈積中心的遷移、前陸盆地的發育與泥貫入體之形-85 5.4.2 泥貫入體的形成與大地應力、斷層之關係---------89 5.4.3 泥貫入體的形成與海底峽谷之關係--------------94 5.4.3 泥貫入體與泥火山分佈之關係------------------95 第六章 結論--------------------------------------------99 參考文獻------------------------------------------------102 圖目 圖1.1台灣地體構造示意圖。---------------------------------4 圖1.2台灣前陸盆地位置示意圖。-----------------------------5 圖1.3台灣西南部構造分佈圖。-------------------------------6 圖1.4台灣弧陸碰撞四個不同的階段。-------------------------7 圖1.5張成華所繪製台灣西南海域泥貫入體分佈示意圖。--------11 圖1.6 Sun and Liu(1993)所繪製的泥貫入體分佈圖。----------12 圖1.7黃偉倫所繪製的西南部泥貫入體等厚度圖。--------------13 圖1.8 Lee(1992)和黃衍騮(1993)繪製的西南海域構造分佈圖----14 圖1.9 台灣西部平原轉換斷層帶之位置-----------------------15 圖1.10 Huang et al.(2004)所繪製之台灣西南部構造圖。------16 圖1.11本研究所使用之震測測線分佈圖。---------------------17 圖2.1台灣周圍海域水深地形圖。----------------------------19 圖2.2台灣西南部海底峽谷系統。----------------------------21 圖2.3台灣西南外海沈積物傳輸方向示意圖。------------------23 圖3.1研究測線之資料處理流程圖。--------------------------31 圖3.2褶皺與泥貫入體之範例。------------------------------34 圖3.3震測剖面上鈴震(ringing)的現象。---------------------36 圖3.4 震測剖面上之複反射。-------------------------------36 圖3.5泥貫入體分佈等時深度圖繪製流程。--------------------38 圖4.1台灣西南部麓山帶之地質簡圖。------------------------40 圖4.2所展示之震測剖面位置圖與西南海域泥貫入體分佈圖。----47 圖4.3 DCS329-11震測剖面。--------------------------------48 圖4.4 DCS329-13震測剖面右側。----------------------------49 圖4.5 DCS329-13震測剖面左側。----------------------------50 圖4.6 DCS340-04震測剖面。--------------------------------54 圖4.7 DCS340-06震測剖面。--------------------------------55 圖4.8 DCS340-08震測剖面。--------------------------------57 圖4.9 DCS340-10震測剖面。--------------------------------58 圖4.10 DCS340-12震測剖面。-------------------------------60 圖4.11 DCS340-14震測剖面。-------------------------------61 圖4.12 DCS340-16震測剖面。-------------------------------63 圖4.13 DCS340-18震測剖面。-------------------------------64 圖4.14 340-20震測剖面。----------------------------------67 圖4.15 340B-06震測剖面。---------------------------------68 圖4.16 340B-06震測剖面。---------------------------------69 圖4.17研究區域南邊泥貫入體分佈延伸情形。-----------------70 圖4.18台灣西南部海陸泥貫入體頂部等深線。-----------------74 圖5.1台灣西南海域構造分佈圖。----------------------------76 圖5.2台灣西南海域海底地形及構造分佈示意圖。--------------79 圖5.3泥貫入體之分布型態及其與上覆沈積物之接觸關係。------81 圖5.4台灣西南海域泥貫入體的分類、成因與演化。------------82 圖5.5台灣西南海域泥貫入體頂部等深度彩色圖。--------------83 圖5.6 1995~2005年台灣西南海域之地震震央分佈圖。----------86 圖5.7 台灣西南部的地表水平速度場。-----------------------87 圖5.8 台灣西南部利用GPS資料所算出之主軸應變率大小圖------88 圖5.9台灣西南平原及海域更新世二重溪層等厚圖。------------90 圖5.10台灣西南平原及海域更新世六雙溪層等厚圖。-----------91 圖5.11台灣西南平原及海域自晚期中新世以來之沈積中心分佈。-92 圖5.12台灣西南海域泥貫入體及泥火山分佈位置圖。-----------97 圖5.13泥貫入體的演化。-----------------------------------98 表目 表一 本研究所使用之測線資料、收集參數表。----------------26 表二、本研究所繪製出之泥貫入體形貌。---------------------7