山脚断层（英语：Shanchiao fault）是位于大台北地区的断层，1939年由日本地质学家丹桂之助提出发现[1]，为台北盆地形成的主要因素。南起台北盆地与林口台地交接处，自树林向东北沿林口台地崖坡经芦洲至关渡，再由北投穿越竹子湖经北磺溪河谷到达金山平原入海，陆域部分总长约35公里，根据2012年经济部中央地质调查所进行的探勘，判定为过去10万年内未曾经活动过的第二类活动断层[2]。山脚断层确认为正断层，断层上盘因台北盆地陷落形成明显的地层拖曳，断层倾角约50至60度[3]。
海域部分依台电最新调查，推测外海ST-I线形向陆域之延伸，可与山脚断层相接。该线形在其海域调查范围内长度至少40公里，估算山脚断层总长度至少74公里，但断层向东北方海域之延伸范围仍待确认[4]。
地质
依台北盆地堆积晚更新世至今的沉积层，推断山脚断层至少在50万年前即已开始活动，也因大屯山火山群喷发的大量火山岩，覆盖于山脚断层上，使得地表断层地形不明显[5]。
依据中央地质调查所山脚断层条带地质图幅，山脚断层大致区分为南北两段[6]
山脚断层北段由新北投经大屯山竹子湖，沿南磺溪经擎天岗，再顺着北磺溪至金山平原北侧的断层崖下方，进入东北海域。因断层活动造成地质结构差异，断层两侧之火山岩厚度有很大的差别，在北磺溪两侧岩盘垂直落差可达880米，北磺溪南侧断层上盘之火山岩厚度可达1500米，而北磺溪北侧之断层下盘的火山岩厚度仅数百米。山脚断层北段之北侧(下盘)岩层为中新世南庄层与桂竹林层，而断层南侧(上盘)之岩层乃渐新世五指山层，断层两侧皆覆盖更新世火山岩[5]。
- 金山平原段
台大陈文山教授依7口深井钻井岩心与E-GPS量测资料，就两井间岩盘落差最大之位置，作为推估山脚断层位置，研判金山平原北侧的线型崖地形乃属断层崖。推断出山脚断层应位在LNB-1 井与LNB-2井之间，三界桥2号井北侧与断层崖之间，以及金山5号井北侧与断层崖之间[5]。依金山6号井（400米）、金山7号井（376米）地质钻探取样，由浅至深大致可分四层，表层为潟湖相砂泥互层，耕作土壤与冲积砾石；第二层为冲积砾石层，属大屯火山之安山岩；第三层为火山角砾岩、凝灰岩或集块岩；第四层为五指山层之白色石英砂岩[7]。
- 北磺溪段
山脚断层大致沿着北磺溪溪谷分布，从金山平原的西端进入山区，再沿北磺溪段至擎天岗鞍部。全区岩层大都属于更新世火山岩，中新世南庄层与桂竹林层仅出露在北磺溪的北岸流域。北磺溪南岸保存相当完整之火山地形，北岸则呈许多大型的地滑区与地滑岩盘产生的裂隙，此区段无法以出露地层精确标定断层迹，仅依地形特性推测[5]。
- 新北投至擎天岗段
擎天岗鞍部至新北投区段，地表断层形迹非常不明显，呈更新世火山岩，断层两侧都有大规模的地滑区及岩层裂隙。此段受到正断层上盘朝南的沉降作用，而岩层朝南地滑，使岩层产生裂隙。大屯山区正断层构造不明显，但以温泉硫气孔与热液换质带分布，东北向线型构造，显示大屯山区仍持续受到正断层的作用[8]。
南段由新北市树林区向北延伸至北投，长约13公里，为第四纪冲积层所掩覆[1]。经钻探发现山脚断层迹距离林口台地东缘数百米以上，于台北盆地内山脚断层两侧的基盘落差约有60至220米[9]。
由金山－淡水间微震的震源机制分析此地区大部分为正移断层(盲断层)，并兼具正断层和横移断层的性质，断层的倾角超过62度，长约11公里，为第二类活动断层。盆地面与西侧之林口台地落差达到700m左右；盆地西北缘重力梯度大，有正断层向下拖曳，断层面向东南呈高角度倾斜[10]。
断层活动性
2012年经济部中央地质调查所调查后归类为过去10万至1万年内曾经活动过的第二类活动断层。 [11]
依据测量结果山脚断层两侧未有明显之水平位移速度变化，但断层上盘仍有明显的下陷趋势[12]。依GPS连续观测站结果，台北地区主要为伸张应变，平均速度场约3.5 mm/年，平均方位角为 51度，山脚断层南段伸张量较北段大[13]。
| 山脚断层主要特性[14] | 滑移特性 | 平行断层水平速度变化 | 垂直断层水平速度变化 | 垂直速度变化 |
|---|---|---|---|---|
| 山脚断层北段 | 正移 | 1.3±4.6(mm/年) | 2.9±7.4(mm/年) | -2.2(mm/年) |
| 山脚断层南段 | 正移 | 4.2±6.2(mm/年) | 1.0±8.6(mm/年) | -10.8(mm/年) |
可能的影响
依山脚断层的结构，断层面朝东南倾斜，浅层角度约60度而深层角度不明未知，延伸至大台北都会区下方，且断层邻近区域之人口密度达每平方公里30000人。山脚断层假设一旦引发直下型地震，震波将冲击上方都会区，常造成非常严重的灾难[2]。
1997年8月23日当时台湾省教育厅委托中央大学，研究结果显示山脚断层500米内新北市之中小学有[15]
- 三和国小
- 成州国小
- 建国国小
- 五股国小
- 五股国中
- 德音国小
- 泰山国中
- 中角国小
- 义学国中
- 明志国小: 爱智楼出现地层下陷及裂缝，导致与其他校舍间有明显高低差[16]。
- 丹凤国小
- 丹凤国中
桃园国际机场捷运土地开发案中，中港厝地区西北角可能有山脚断层通过[17]。利用机场捷运线沿线钻井岩心资料，研究丹凤地区山脚断层之地下形貌，显示山脚断层约以北偏东40度走向穿越中山路三段(2013年10月更名为新北大道七段)与德安街交口西侧附近，呈东南向约40至50度倾角隐没至地下深处[18][19]。
- 山脚断层上盘出现下陷永久位移，而下盘明显抬升。 [20]
- 因震波产生之破裂方向效应(Directivity effect)，能量将朝波向前方叠加，加上盆地效应，于台北盆地内之振幅将放大，震荡时间也延长。
- 山脚断层上盘陷落，震波在垂直断层走向分量(strike-normal)之振幅波形较大。
- 当震源于外海且震波由海域朝盆地传播，盆地内西北侧如五股芦洲及关渡地区，地表加速度将会最大。
- 由于盆地共振加上能量聚焦，盆地西北侧之振幅皆会比较大。
- 台北盆地中的低速物质，是造成地震波传递过程中被放大的重要因子。经为地动观测台北市信义区的场址效应(site effect)，信义国小下方之松山层比邻近之吴兴国小深厚，使得测得之震波也被放大。[20]
参考资料
参见
外部链接
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