斷層的分類

斷層是指,由地表狹長地帶所形成的界線的兩側地盤運動有不連續的現象,此種不連續面稱為斷層。

斷層之種類通常根據兩斷層面相對移動的關係而分有正斷層(Normal Fault)、逆斷層(Thrust Fault)及滑向斷層(Strike-slip Fault)三種,如圖(一):

(1).   正斷層 上盤對下盤形成相對地向下移動者,其兩層互相分開,表示地受到張力後沿著斷面向兩側拉裂所造成的斷面,亦表示地殼在伸展,或是地殼由下向上升起所形成,故亦稱為重力斷層或張力斷層 (Gravity or Tension Fault),所示者。在發生正 斷層運動後,往往生明顯的斷崖(Fault Scarp)。正斷層的斷層面傾角多在65∼90度之間 。在同一地區內,正斷層多呈一群約相互平行的斷層出現。很少單獨出現。
(2).   逆斷層 上盤對下盤形成相對地向上推移者,其兩層互相掩蔽,表示地殼受到兩側壓力推擠緊縮所造成的,亦表示地殼在收縮,故亦稱為壓力斷層(Compression Fault),所示者。逆斷層常褶曲帶出現。斷層面的傾角大於45度之逆斷層,則稱為反斷層(Reverse Fault)。
(3).   平行斷層 上下盤在水平面上相對之位移,而無上下垂直移動,此位移方向平行或近乎平行斷層之走向者,亦稱為扭轉斷層(Wrench Fault),所示者。滑向斷層之 斷層面多呈近似垂直面,但由於斷層面之水平方向移動,沒有明顯的斷崖,在地面上所看到的往往是一條斷層直線。
斷層大多數隱藏在地下無法看到,只有少數淺發地震所形成的斷層才會留下可供辦認的痕跡。此外,也有許多斷層並非只具單一基本型態,而是兼具二種或三種基本型態的複合斷層。

 

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斷層的基本型態 逆斷層 正斷層 平行斷層


斷層形成之地形

斷層所形成之地形有斷崖(Fault Scarp)、地塹(Graben)及地壘(Horst):

(1). 斷崖 由斷層作用使地層上升或降低,其斷層面成壁立高聳者謂之斷崖。一般而言,斷崖僅見於正斷層,倘經長久時間的侵蝕,此種斷崖亦將不顯著。
(2). 地塹與地疊 岩層受平行斷層的作用,發生相對的上升與下降,其上升的地層稱作地壘,向下陷落者謂之地塹,如圖(四)所示者。

斷層特徵

下列各點為斷層之特徵,可供辦認:
(1). 岩脈、礦脈及岩層發生位移
(2). 沿裂隙方向,有角礫岩存在。亦可發現碎塊擠壓粉碎之細粉,頗似粘土,稱為斷層泥者。
(3). 在斷層面上有摩擦之痕跡。
(4). 沿斷層面附近之壓碎帶,岩石多分裂成薄片,其方向與斷層面平行。
(5). 岩層重複或缺少。
(6). 可能有明顯的斷崖,尤其是新形成之斷層。
(7). 沿斷層線之方向上,有時可發現溪谷者。

斷層對工程的影響

  岩層發生斷層作用後,其斷層帶為岩層最弱之部份,此部份常有因擠壓或拉張作用而造成許多碎石、細粉之類者,常作為水流之通道。所以在發生浸濕或冰凍時,會產生膨脹收縮等現象,減少斷層面的摩擦力,若是在此興建,在工程建築物的重壓下易引起側向滑動,且會增進風化侵蝕作用,加速岩層腐解、土石崩落,故對隧道、壩基、路基等工程之建造均非適宜之地,除非有適宜的方法予以加強。

  建築在斷層線或斷層帶內的水壩、隧道、橋樑、水道、運輸路線等等,應注意斷層的復活(即活動斷),而可能遭受的破壞。斷層的復活往往無法事前察覺。同時斷層內的地下水流及性質相異的岩層並存常使施工發生困難。

 

 

參考資料來源:《蔡攀鰲著,”工程地質學”》
       《岡本舜三著;國立台灣大學工學院地震工程研究中心譯,”地震工程學”》