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系統識別號 U0026-2808201318040000
論文名稱(中文) 臺灣地區五里牌地塹及澎湖盆地與哥倫比亞造山前緣之砂盒模型研究
論文名稱(英文) Sandbox Models of Wulipai graben and Penghu basin of Taiwan and deformation front of Columbia orogenic belt
校院名稱 成功大學
系所名稱(中) 地球科學系碩博士班
系所名稱(英) Department of Earth Sciences
學年度 101
學期 2
出版年 102
研究生(中文) 黃士倬
研究生(英文) Shih-Cho Huang
學號 L46001141
學位類別 碩士
語文別 中文
論文頁數 85頁
口試委員 指導教授-林慶偉
共同指導教授-楊耿明
口試委員-魏聲錕
口試委員-黃旭燦
口試委員-洪日豪
中文關鍵字 五里牌地塹  澎湖盆地  哥倫比亞造山前緣  砂盒物理模型 
英文關鍵字 Wulipai graben  Penghu basin  Columbia orogenic belt  sandbox model 
學科別分類
中文摘要 了解麓山帶及前陸盆地的構造及相關演化之模式,可以提供國內外石油探勘所需之基礎架構。本研究選定五里牌地塹、澎湖盆地及哥倫比亞造山前緣為研究區域,利用砂盒物理模型模擬該地區之構造演化,並和地表及地下資料進行比對,建立符合該地區之構造演化模式。
五里牌地塹位於台灣西部苗栗附近的西北海域,主要構造線為東-西走向的正斷層系統,但在五里牌地塹西部,構造線轉成東北-西南走向,因此實驗設計兩期不同走向的斷層活動模擬其構造發育。澎湖盆地位於台灣西南部海域,屬於正斷層系統,盆地形貌為一典型的半地塹盆地,主要的邊界斷層走向為東北-西南,而整個盆地被後期東-西走向斷層所分隔,所以一樣設計兩期不同走向的斷層活動模擬其構造發育。哥倫比亞造山前緣位於南美洲安地斯山北段,以早期正斷層作為多重斷坡,發育低角度逆斷層系統,因此實驗設計兩斷坡的方式模擬多重斷坡,並擠壓上覆砂層模擬其構造發育。
正斷層實驗結果顯示斷層落差量影響正斷層發育範圍和傾角。砂層厚度和斷層落差量之比值落在1.82至3.33範圍時,構造形貌為上凸正斷層;砂層厚度和斷層落差量之比值落在4.18至8.50範圍時,構造形貌為鍬狀正斷層和上凸逆斷層。逆斷層實驗顯示斷坡間距會影響逆斷層發育時的空間大小和斷層發育位置。擠壓產生的逆斷層在未受其他外力作用下,會平行於後阻體 (backstop)的走向,而若斷層受到斷坡影響,斷層發育走向會趨於平行斷坡走向。而當擠壓方向和斷坡夾一角度時,發育的斷層呈發散形貌。
英文摘要 Understanding foothills and foreland basin evolution of the structure and the related mode, that can provide the necessary of domestic and international oil exploration and evolution of the infrastructure mode. In this study, sandbox model are used to better understand the structural style of Wulipai graben and Penghu basin where located offshore of Taiwan and deformation front of Columbia orogenic belt.
The Wulipai graben which located at offshore of Miaoli, is mainly bounded by east - west trending normal fault, but the dominant faults turn into northeast - southwest trending in western part. Therefore, the sandbox model focused on the occurrences of two different trending fault and its related geological structures. Penghu basin which located in southwestern offshore of Taiwan, is a typical half - graben basins. The main boundary fault is northeast – southwest trending, and the entire basin was separated by east - west trending faults. Therefore, the sandbox experiment also focused on the occurrences of two different trending fault and its related geological structures. For the deformation front of Columbia orogenic belt, sandbox model focused on the development of structural style of multiple vergence, and ramp - flat geometry of thrust system.
Based on normal fault experiments, the study results show that the dip and geometry of fault is highly affected by throw of fault. When the ratio of thickness of sand and throw of fault is 1.82 - 3.33, the structure morphology of what are convex upward normal faults; When the ratio of sand thickness and fault throw is 4.18 - 8.50, the structure morphology of what are listric normal faults or both convex upward normal faults and convex upward reverse faults. For thrust experiments, ramp spacing controls the location and spacing of thrust faults in sand layers. In the model without external compression stress, thrusts in sand layer are parallel to the strike of the backstop. When there is an intersection between compression direction and strike of ramp, the morphology of fault is divergent.
論文目次 摘要 I
Abstract II
誌謝 IV
目錄 V
表目錄 VIII
圖目錄 IX
第一章 緒論 1
1.1 前言 1
第二章 前人研究 2
2.1 區域地質 2
2.1.1 五里牌地塹 2
2.1.2 澎湖盆地 3
2.1.3 哥倫比亞造山前緣 6
2.2 比例物理模型相關研究 8
第三章 模型配置與實驗結果 18
3.1 五里牌地塹模型 18
3.1.1 五里牌地塹模型配置 18
3.1.2 五里牌地塹模型實驗結果 20
3.2澎湖盆地模型 32
3.2.1 澎湖盆地模型配置 32
3.2.2 澎湖盆地模型實驗結果 35
3.3 哥倫比亞造山前緣模型 47
3.3.1 哥倫比亞造山前緣模型配置 47
3.3.2 哥倫比亞造山前緣模型實驗結果 50
第四章 討論 67
4.1 控制正斷層形貌的因子 67
4.1.1 砂層厚度和斷層落差量比例 67
4.1.2 基盤斷層上盤砂層厚度和下盤砂層厚度差異 68
4.1.3 斷層落差量 68
4.2控制逆斷層形貌的因子 69
4.2.1 兩斷坡間距 69
4.2.2 上部斷坡角度 70
4.2.3 後阻體走向和擠壓方向 70
4.3實驗結果和現地資料比對 71
4.3.1 五里牌地塹 71
4.3.2 澎湖盆地 73
4.3.3 哥倫比亞造山前緣 80
第五章 結論 81
參考文獻 83

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