斷層簡介

2024/04/23閱讀時間約 4 分鐘

上次介紹了地球板塊，而板塊交界處附近常因擠壓或張裂的力量另該處岩層產生大大小小的斷，而斷層錯動就是地震主要的肇因，以下篇幅介紹斷層的定義與種類

何謂斷層

斷層是一種分開兩種進行相對運動的岩體的岩石破裂面。斷層通常出現在地殼活動頻繁的區域，並與地震、海嘯等天災有關聯性。斷層通常集體出現；他們大小不等，大的斷層可縱貫整個岩石圈，水平則可綿延幾千公里，但大部分均形成於地殼淺部深約5到10公里的脆性剪切帶。明顯的斷層均需求兩側岩層發生明顯的相對位移。

大型的斷層通常是板塊運動造成地殼活動的結果，無論是兩個板塊分離、擠壓、隱沒、相對旋轉或是平移都有可能產生斷層。斷層也有可能不在板塊邊緣上，例如歐亞板塊就是板塊內斷層發達的地區。斷層的產生有可能是因為山體不穩定、岩石因為重力下滑，拉出破裂面，例如破火山口的環狀斷層。斷層偶然是一個單一、清楚的破裂面，但是大多數的情況下都是一組斷面的集合，稱為斷層帶。斷層帶具有相當的長度及寬度，規模巨大的斷層帶則通常叫做斷裂帶。並不是所有具備斷層構造的露出都是有活躍活動的斷層。如同火山，斷層也有分為活動斷層及不活動斷層。也因為並不是每一個斷層都有近期活動的可能，活動斷層附近並不一定代表那個地方一定或有比較高機率會發生地震。

斷層有斷層面、斷層線和斷層盤三要素。斷層面是指岩層受力後發生相對位移的破裂面，通常成呈面狀或弧形展布，具有一定的走向、傾向、傾角；斷層面有的光滑，有的是擦痕，有的呈波狀起伏較粗糙。斷層線是指斷層面與地面的交線。可直可彎，甚至形成一條寬窄不等、成帶狀分布的破碎地帶。斷層磐是指斷層面兩側的斷塊稱為斷層盤。位於斷層面上方的稱為上磐，下方的稱為下磐；相對上升的一盤稱為上升磐，相對下降的一盤稱為下降磐。斷層錯動摩擦可以將岩層磨碎，造成斷層角礫岩和糜稜岩等岩石，這些斷層岩具備高壓、低溫的變質特性。作用強者甚至將岩石磨成泥狀，稱為「斷層泥」。斷層角礫岩或斷層泥是斷層面所在位置的常見指引。

一般來說，一個地區的斷層都具備類似的方向、性質；但如果幾個相近的斷層活動方式不相同的話，就有機會產生地塹（或裂谷）或地壘。地塹是一系列約略平行的斷層造成中間狹長斷塊下陷、兩側相對升高的溝狀段層構造，著名的例子包括東非裂谷和中國甘肅。如果中間岩盤突出、兩側相對下降，則稱為地壘，如中國的泰山。一個地區也有可能同時出現很多地塹和地壘，例如美國中部的山脈盆地區（Basin and Range Province）。

和斷層相對的概念稱為節理。節理是指岩石受到外力而產生破裂面，但是破裂面兩側卻未發生相對位移的地質構造。節理一旦發生移動，即可產生斷層。

構造分類

分類斷層的方法，是依照斷層兩側岩體相對位移的方式。在野外，找到一個斷層面並不難，但如果需要判斷相對位移方向，則須知道岩層受力方向。在野外判斷受力方向則較不容易；常見的做法是利用兩側岩石摩擦產生的擦痕來判斷位移方向。

正斷層是岩層因為受張力或是重力的作用而產生拉裂的斷層，上盤相對下降，下盤相對上升。由於受張力作用，因此斷層面較粗糙，擦痕一般不太發育，產狀較陡；其破碎帶中常形成稜角明顯的斷層角礫岩。大規模的正斷層活動易造成陷落，形成盆地等下沉構造。例如臺北盆地即為沿著西北緣的山腳斷層而陷落。

逆斷層是岩層因為受到擠壓的力量而產生的斷層。上盤相對上升，下盤相對下降。斷層面呈舒緩波狀，斷層擦痕較發育；斷層破碎帶中角礫岩常被壓扁，稜角不明顯；斷層面傾角大小不等，大於45°為高角度逆斷層或逆衝斷層，小於45°為低角度逆斷層。一般來說，逆斷層的長度可達數十公里，是東亞地區最常見的斷層型態，例如與集集大地震有關的車籠埔斷層即為一例。

平移斷層是岩層受到水平方向的剪切力而產生左右位移的斷層。平移斷層兩側的岩層以水平方向相互位移，分類上分為左移斷層及右移斷層。如果站在斷層一側，向對面看過去，發現對面岩層向右移動，稱該斷層為右移斷層；反之，如果發現對面岩層向左移動，則稱為左移斷層。