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研究生:陳力
研究生(外文):Chen-Lie
論文名稱:旗山斷層沿線泥火山產狀與噴發活動的研究
論文名稱(外文):A Study on Occurrences and Eruptive Activities of Mud-Volcanoes along the Chishan Fault, Southwestern Taiwan
指導教授:宋國城宋國城引用關係
指導教授(外文):Sung Quocheng
學位類別:碩士
校院名稱:國立高雄師範大學
系所名稱:地理學系
學門:社會及行為科學學門
學類:地理學類
論文出版年:2005
畢業學年度:93
語文別:中文
論文頁數:119
中文關鍵詞:旗山斷層泥火山全球衛星定位系統
外文關鍵詞:the Chishan Faultmud volcanoesGPS
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摘要
本研究區的泥火山是沿著旗山斷層分布,有南勢湖、千秋寮、烏山頂、深水泥四個泥火山區。在泥火山的外型方面,發現斷層的上盤多為盆狀,下盤多為錐狀,泥火山的氣體噴發量以位於烏山頂附近旗山斷層的走向轉折處為最大。本研究以地圖上的作業、野外觀察、實驗分析、泥火山與GPS的儀器監測等方式探討旗山斷層沿線的泥火山產狀與噴發活動。
在泥火山的產狀方面,泥火山的泥漿含水量可以影響泥火山外型的邊坡坡度,相關係數為-0.7918,含水量越低的泥火山,其邊坡多半會越陡。粒徑分析方面,上盤的泥火山含黏土的比例差異性極大(25.01~43.2﹪),所呈現出來的噴泥口外型十分多樣化,而下盤的泥火山含黏土的比例比較一致(38.77~48.45﹪)。推測泥火山受到地層的岩性、泥漿的含水量與顆粒分布而影響其外型。依照地形敏感性的概念下,我們可以將研究區內的泥火山劃分出4個敏感程度不同的類型。不敏感的泥火山有5座、稍敏感有5座、敏感有7座、極敏感有7座。依其敏感程度的不同,可供規劃泥火山分級管理制度的參考。
利用數位影像定期觀察記錄泥火山的噴發活動,發現各泥火山區氣體噴發的活躍度為:南勢湖(微量噴發)、千秋寮(活躍噴發)、烏山頂(少量噴發)、深水(接近停止噴發)。從空間分布來看,位在研究區中央附近旗山斷層轉折處的泥火山區(千秋寮、烏山頂),其噴發活動比較活躍,可能與旗山斷層左移造成的裂隙或與旗山斷層右移造成的擠壓有關,此一論證仍待釐清。噴發頻率與泥漿含水量的相關係數為0.531,顯示噴發頻率與多少受到泥漿含水量所影響。19號泥火山的氣體噴發量與4個GPS位移數據比對顯示,泥火山氣體噴量發在時間軸的趨勢與旗山斷層的水平位移關係不大,而與旗山斷層的垂直位移相關較大。比對19號泥火山噴發量較高的時期,恰好在農曆15號左右,推測泥火山活躍度與地潮活動應有關連。

關鍵字:旗山斷層、泥火山、全球衛星定位系統、地潮。
ABSTRACT
There are 4 mud volcano areas distributed along the Chishan Fault in this study area including Nanshihu, Cianciouliao, Wushanding and Shenshuei. The main type of mud volcanoes are mud marrs on the hanging-wall of the Chishan Fault, and mud cone on the footwall. The gas eruption of mud volcanoes seem to be maximal in the turning position of the Chishan Fault near Wushanding area. This study tried to understand the occurrence and activities of mud volcanoes along the Chishan Fault by map analysis, field investigation, indoor experiment, mud volcano monitoring and GPS data.
In terms of external form of mud volcanoes, the water content of mud might affect the slope of mud volcano cones, and the correlation coefficient between them is -0.7918. It means that lower water content might result in steeper slope of mud volcano cones. Results of grain size analysis of mud volcanoes show that the clay percentage of mud are various from 25.01% to 43.2% on the hanging wall, and shapes of mud volcano craters also become various. The clay percentage of mud are similar (38.77~48.45%) on footwall. Conjecturing that the shape of mud volcanoes are affected by lithological characters, the water content and grain size of mud. According to the concept of morphological sensitivity, we could divide the mud volcanoes into 4 ranges of sensitivities. There are 5 unsensible, 5 slightly sensible, 7 sensible, and 7extremely sensible mud volcanoes.
In field investigation of mud volcanoes, the active level of each mud volcano is classified as follows: Nanshihu(slightly eruptive), Cianciouliao(actively eruptive), Wushanding(less eruptive), Shenshuei(almost stop erupting).Spatially, thsoe mud volcanoes (Cianciouliao, Wushanding) located near the center of study area are more animated. It might be attributed either to the crevices caused by the left-lateral slip movement of the Chishan Fault, or to the compressive stress caused by the right-lateral slip movement of the Chishan Fault. The controversial point of view is remained to be solved. That, the correlation coefficient between the eruption frequency of mud volcano and the water content of mud is 0.531, shows the eruptive frequency of mud volcano is more or less affected by the water content of mud. Comparing with gas flux of the 19th mud volcano and 4 GPS displacement data shows that the relationship between the trend of gas flux and the movement of the Chishan Fault is in accordance. The high tide of gas flux of the 19th mud volcano occurs at the 15th day of lunar month conjecturing that might be affected by the earth tide.

keyword:the Chishan Fault、mud volcanoes、GPS、earth tide.
第一章、緒論 1
1.1研究動機 1
1.2研究目的 1
1.3研究區概述 2
1.3.1位置及範圍 2
1.3.2地質特徵 2
第二章、文獻回顧 7
2.1泥火山的噴發機制 7
2.2泥火山分布 8
2.3 泥火山的外形 12
2.4泥火山外形的控制因素 14
2.5台灣西南部泥火山噴發物質 16
2.5.1台灣西南部泥火山的噴發物質組成 16
2.5.2台灣西南部泥火山的噴發物質來源 17
2.6旗山斷層之活動性 18
2.7泥火山活動與斷層之關係 19
第三章、研究流程、方法 21
3.1研究流程 22
3.2研究方法 23
3.2.1地圖分析 23
3.2.2泥火山的噴發頻率、噴發量 23
3.2.3泥火山泥漿的含水量 24
3.2.4泥火山泥漿的粒度分析 25
3.2.5儀器監測 26
第四章、研究結果 29
4.1泥火山的噴發活動 29
4.2泥火山泥漿的含水量、粒度分析 69
4.2.1泥火山的含水量 69
4.2.2泥火山的粒度分析 71
4.3泥火山監測站 73
4.4旗山斷層活動性與泥火山噴發的關係 75
第五章、討論 85
5.1泥火山的產狀 86
5.1.1泥火山的外形 86
5.1.2泥火山的產狀控制因素 87
5.2泥火山地形敏感度 88
5.3噴發活動 93
5.3.1泥火山氣體噴發量的時間差異 94
5.3.2泥火山氣體噴發量的空間差異 96
5.3.3泥火山的噴發頻率 99
5.3.4泥火山氣體噴發活躍度的影響因素 102
5.3.5旗山斷層的水平位移與泥火山氣體噴發量關係 107
第六章、結論 115
參考文獻 117
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