簡易檢索 / 詳目顯示

研究生: 鄭閔中
Cheng, Min-Chung
論文名稱: 關子嶺與中崙地區地下構造型式研究
Study of Subsurface Structural Styles in the Kuantzuling and Chunglun Areas
指導教授: 張頌平
Chang, Sung-Ping
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 理學院 - 地球科學系
Department of Earth Sciences
論文出版年: 2024
畢業學年度: 112
語文別: 中文
論文頁數: 107
中文關鍵詞: 沉積岩地熱地質剖面斷層構造褶皺構造
外文關鍵詞: Hot Sedimentary Aquifer, Geological Cross Section, Fault Structure, Fold Structure
相關次數: 點閱:147下載:0
分享至:
查詢本校圖書館目錄 查詢臺灣博碩士論文知識加值系統 勘誤回報
  • 為達淨零碳排,本研究選擇有地表特徵之溫泉區—台南市關子嶺與嘉義縣中崙地區為研究區域。主要調查構造為南寮背斜與中崙背斜,其中特別關注淺層區域內的枕頭山斷層、六重溪斷層與凍子腳斷層。研究調查了這些構造與地層的幾何關係,以及是否存在與斷層共同發育的熱水通道,以找到適合地熱發電的水循環通道。
    本研究將台灣中油公司在此區的六處鑽井資料輸入至MOVE軟體後,再利用中油及地礦中心之地質圖幅和本研究野外考察鄰近剖面的地層位態與斷層投影至西北-東南向的剖面上,形成地質剖面圖的基礎架構。使用急折法建置地下的構造幾何形貌,建置出橫跨嘉義縣中崙地區的一條地質剖面(AA’),與橫跨台南市關子嶺地區的兩條地質剖面(BB’和CC’)。
    在關子嶺地區,主要沿南寮背斜軸部發育的斷層系統為六重溪斷層、枕頭山斷層與凍子腳斷層,並且還有多處未出露地表的盲斷層,以上推測為關子嶺的重要熱液通道。中崙地區主要受凍子腳斷層影響,該斷層西傾且具有良好的斷層裂隙系統,並延伸至關子嶺東北方,形成重要的構造線。由三條剖面可得知井下的地層位態在中崙層有明顯變化,指出存在底脫斷層(Detachment Fault)以區分地表地質圖上的褶皺特徵,與底下深部的單一背斜軸特徵。
    本研究旨在驗證二維面積深度分析(2D Area-Depth analysis)推算的深部底脫面深度。為此,我們對比了震源剖面圖中的地震深度和位置,與前人研究中的深部底脫面深度,從而輔助確認褶皺形貌。此外,本研究觀察褶皺軸部斷層的特徵,以了解研究區域的斷層是否與褶皺調節斷層(fold-accommodation faults)具有相同的發育模式。

    To achieve the goal of net-zero carbon emissions, this study selects the hot spring areas of Kuantzuling in Tainan City and Chunglun in Chiayi County as the research sites. The primary geological structures are the Nanliao Anticline and Chunglun Anticline, with a special focus on the shallow regions' Zhentoushan Fault, Liuchongxi Fault, and Dongzijiao Fault. The study examines the geometry of these structures and strata, as well as the presence of large-scale fractures developed in conjunction with the faults, to identify water circulation pathways suitable for geothermal power generation.
    This study uses six drilling data in the areas, combined with geological maps and field survey data, and using MOVE software to construct geological cross sections. These include the AA’ cross section across Chunglun in Chiayi County, and the BB’ and CC’ cross sections across Kuantzuling in Tainan City.
    In the Kuantzuling area, Dongzijiao Fault, Liuchongxi Fault and Zhentoushan Fault develop along the anticline axis, with several blind faults, which may be important water pathways. In the Chunglun area, the Dongzijiao Fault is the primary influence, with a westward dip of 84 degrees, a displacement of 300 meters, and a well-developed fault fracture system extending to the northeast of Kuantzuling, forming an important structural line. The three cross sections indicate significant structural changes in the strata of the Chunglun Formation, suggesting the presence of a detachment fault, which distinguishes the surface geological map's folding features from the subsurface single anticline axis.
    This study utilizes seismicity cross sections and previous cross sections to verify the depth of the detachment surface calculated by 2D Area-Depth analysis, thereby validating the dip angles of the fold limbs in the cross sections. By analyzing the fault characteristics at the fold axes, it compares that the faults in the study area align with the characteristics of fold-accommodation faults. These findings contribute to understanding the water circulation pathways required for geothermal power generation.

    摘要 II 誌謝 IX 目錄 X 表目錄 XIII 圖目錄 XIII 第一章 前言 1 1.1沉積岩地熱 1 1.2西部麓山帶:褶皺逆衝帶 4 第二章 前人研究 11 2.1、研究區域地質背景與地熱特徵 11 2.2、前人資料 16 2.3、地表構造 17 2.3.1、中崙背斜 17 2.3.2、南寮背斜 18 2.3.3、前大埔向斜 18 2.3.4、觸口斷層 18 2.3.5、崙後斷層 18 2.3.6、六重溪斷層 19 2.3.7、枕頭山斷層 19 2.3.8、光興斷層 19 2.4、地下構造 19 2.5、地表地層 20 2.5.1、長枝坑層 21 2.5.2、糖恩山砂岩 22 2.5.3、中崙層 22 2.5.4、鳥嘴層 22 2.5.5、沄水溪層 22 2.5.6、六重溪層 23 2.6、地下地層 23 2.6.1、前中新世地層 23 2.6.2、木山層 24 2.6.3、碧靈頁岩 24 2.6.4、石底層 24 2.5.5、北寮層 24 2.6.6、打鹿頁岩 24 2.6.7、觀音山砂岩 25 2.6.8、南莊層 25 2.6.9、中崙層 25 2.6.10、鳥嘴層 25 第三章 研究方法 28 3.1、建置平衡剖面 28 3.2、地層與構造參數控制 31 3.3、二維面積深度分析 33 3.4、移除斷距 34 第四章 研究成果 35 4.1、地質考察 35 4.2、AA’剖面 42 4.3、BB’剖面 45 4.4、CC’剖面 48 4.5、移除斷距 52 4.6、斷層幾何 54 第五章 討論 59 5.1、褶皺兩翼地層角度 59 5.2、褶皺軸部斷層特徵 65 5.3、構造側向變化 70 5.4、地熱相關應用 70 第六章 結論 72 參考文獻 73 中文文獻 73 英文文獻 76 附錄 78

    中油台探總處 (1986) 中國石油公司十萬分之一嘉義地質圖幅,全一張。
    李和祥 (2005) 溫泉資源調查分析之研究-以四重溪與中崙溫泉為例。國立成功大學資源工程學系碩士論文,共 120 頁。
    李奕亨 (2015) 大屯火山地熱調查地球物理技術。工業技術研究院綠能系統與環境科技所。
    何春蓀 (1975) 臺灣地質槪論:臺灣地質圖說明書,台北,中華民國經濟部。
    何春蓀 (1986) 臺灣地質概論:臺灣地質圖說明書,增訂第二版,台北,經濟部中央地質調查所,共 164 頁。
    吳慶煌、黃立勝 (1961) 嘉義縣中崙構造一號探井地下地質報告:中國石油公司台灣油礦探勘總處出版。
    吳樂群、王源 (1989) 台灣南部嘉義地區澐水溪剖面上新統之沉積環境,地質 9卷1期。
    邵屏華、高銘健 (2009) 臺灣地質圖幅及說明書,中埔(1:50,000):經濟部中央地質調查所,第 45 號。
    邱紹康、賴承義 (1978) 嘉義縣中崙構造三號探井地下地質報告:中國石油公司台灣油礦探勘總處出版。
    紀文榮 (1982) 嘉義、新營麓山帶地區新第三系之生物地層與對比。中油探採研究彙報,第5期,第13-38頁。
    施華、蔡春進 (2009) 社區發展太陽能發電系統之成本效益評估。國立陽明交通大學工學院產業安全與防災學程碩士論文,共 60 頁。
    原振維、黃旭燦、周定芳、吳榮章、盧東郎 (1987) 台灣南部高壓層之地質研究,探採研究彙報(中國石油公司),第10期,第 1-27 頁。
    張憲卿 (2008) 臺灣地質圖幅及說明書,嘉義(1:50,000):經濟部中央地質調查所,第 44 號。
    張竝瑜、梁俊煌、蔡瀛逸、蔡利局、陳煜斌、林秀雄 (2007) 關子嶺溫泉泉質特性與可能形成機制之初步研究,休閒暨溫泉產業經營研討會。
    陳采蔚 (2016) 苗栗地區錦水背斜地下構造演育與裂縫發育。國立臺灣大學地質科學系學位論文,共 90 頁。
    陳俊憲、黃道強 (1979) 台南縣關子嶺一號探井地下地質報告:中國石油公司台灣油礦探勘總處出版。
    陳文山、楊志成、楊小青、顏一勤 (2004) 大尖山斷層-觸口斷層-崙後斷層的構造特性,中國地質學會93年年會暨學術研討會。
    陳國治、羅戈揚 (1967) 嘉義縣中崙構造二號探井地下地質報告:中國石油公司台灣油礦探勘總處出版。
    黃欣惠、高正忠 (2003) 能源部門二氧化碳排放基線資料庫之建立與以再生能源進行排放減量之潛力分析。國立陽明交通大學環境工程系所碩士論文,共 117 頁。
    黃梓殷 (2015) 利用噪訊法分析台灣造山帶之非均向地殼構造。國立台灣大學地質科學系博士論文,共 123 頁。
    黃廷章、丁志興 (1981) 台灣晚第三紀淺海沉積超微化石生物地層。地質,三卷,105-119 頁。
    童培監、楊正喜 (1979) 台南縣關子嶺二號探井地下地質報告:中國石油公司台灣油礦探勘總處出版。
    曾長生、葉明官、吳光興、陳阿炳、徐進興 (1992) 臺南縣關子嶺至楠栖間重點地質核查報告,臺灣油礦探勘總處測勘處,19 頁。
    經濟部地質調查及礦業管理中心 (2024) 臺南市關子嶺與嘉義縣中崙地區地下三圍地質模型建置(1/2)(B11232)。
    經濟部地質調查及礦業管理中心 (1999)臺灣全島地質圖(1:50,000),全一張。
    楊耿明、郭政隆、周定芳、黃旭燦、丁信修、梅文威、王佳彬、徐祥宏、紀文榮、吳素慧、張錦澤、林麗華、孫智賢、邱仲信、陳若玲、吳榮章、張渝龍、李坤松、劉娟孜、詹永光、石文卿、吳明賢、孫美蓉 (2007) 台灣西南部盆地之油氣來源與構造整合解釋研究-整合解釋及油氣潛能綜合評估。探採研究彙報,第 29 期,389-434 頁。
    劉昭民 (1992) 臺灣的地熱資源。中國地質,五卷,25-28頁。
    謝凱旋、洪崇勝 (1999) 依據 Pulleniatina 的旋向變化劃定更新統下界─—以台灣二仁溪剖面為例。第四纪研究(6), 549-555 頁。
    魏聲焜、彭達糊 (1982) 台南縣關子嶺三號探井地下地質報告:中國石油公司台灣油礦探勘總處出版。
    Adcock, T. A., Draper, S., & Nishino, T. (2015). Tidal power generation–a review of hydrodynamic modelling. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part A: Journal of Power and Energy, 229(7), 755-771.
    Biete, C., Alvarez-Marron, J., Brown, D., & Kuo, C. H. (2018). The Structure of Southwest Taiwan: The Development of a Fold-and-Thrust Belt on a Margins Outer Shelf and Slope. Tectonics, 37(7), 1973-1993.
    Chang, Y. L., et al. (1996). "Inversion tectonics in the fold-thrust belt of the foothills of the Chiayi-Tainan area, southwestern Taiwan." Petroleum Geology of Taiwan 30: 163-176.
    Chi, W. R. (1978). THE LATE NEOGENE NANNOBIOSTRATIGRAPHY OF THE TAINAN FOOTHILLS REGION, SOUTHERN TAIWAN.
    Chi, W. R. (1980). Calcareous nannoplankton biostratigraphic study and correlation of the Late Neogene sequence in the Chiayi and Hsinying foothills, southern Taiwan.
    Groshong Jr, R. H. (1994). Area balance, depth to detachment, and strain in extension. Tectonics, 13(6), 1488-1497.
    Groshong, R. H., & Groshong, R. H. (2006). 3-D structural geology (pp. 305-371). Springer-Verlag Berlin Heidelberg.
    Hsu, C. Y. and Wey, S. K. (1983). Structural Geology in the Chiayi Foothills, Taiwan.
    Huang, T. Y. and Huang, T. C. (1984). Neogene biostratigraphy of Taiwan.Pacific Neogene Datum Planes. Contributions to Biostratigraphy and Chronology, University of Tokyo Press, Japan, 209-216.
    Hung, J. H., Wiltschko, D. V., Lin, H. C., Hickman, J. B., Fang, P., & Bock, Y. (1999). Structure and motion of the southwestern Taiwan Fold and Thrust Belt. Terrestrial Atmospheric and Oceanic Sciences, 10(3), 543-568.
    IPM MOVE. (2018). 2D Area-Depth analysis. Move Feature.
    James, A. (2017). II. Basic Techniques in Structural Geology. SlidePlayer.
    Mitra, S. (2002). Fold-accommodation faults. AAPG bulletin, 86(4), 671-693.
    Mitra, S., & Namson, J. S. (1989). Equal-area balancing. American Journal of Science, 289(5), 563-599.
    Moretti, I., & Callot, J. P. (2012). Area, length and thickness conservation: Dogma or reality?. Journal of Structural Geology, 41, 64-75.
    Suppe, J. (1980). Mechanics of mountain building and metamorphism in Taiwan. Mem. Geol. Soc. China, 4, 67-89.
    Suppe, J. (1983). Geometry and kinematics of fault-bend folding. American Journal of science, 283(7), 684-721.
    Suppe, J., & Medwedeff, D. A. (1990). Geometry and kinematics of fault-propagation folding. Eclogae Geologicae Helvetiae, 83(3), 409-454.
    Tozer, R., Butler, R., & Corrado, S. (2002). Comparing thin-and thick-skinned thrust tectonic models of the Central Apennines, Italy. EGU Stephan Mueller Special Publication Series, 1, 181-194.
    Wu, F. T., Rau, R. J., & Salzberg, D. (1997). Taiwan orogeny: thin-skinned or lithospheric collision? Tectonophysics, 274(1-3), 191-220.

    下載圖示
    2026-07-31公開
    QR CODE