台灣東北部宜蘭平原底下的基盤面及地層構造是探討該地區地質構造重要的依據。根據近幾年來的地震觀測及GPS大地變形紀錄，反映出宜蘭平原南段受板塊擠壓並產生塊體順時針旋轉變形，此變形顯然與構造活動有關，但因平原上覆蓋大量沉積物，且並未發現斷層出露，地表下的詳細情形仍未能得知。本研究利用反射震測全面測繪宜蘭平原全區的地下構造，包括地層及斷層，並推測其可能的演化。
本研究以「震盪震源車」進行高解析度反射震測。測線共可分為兩類：其一為南北向長達20公里的大剖面，用來和1976年中油江新春的震測結果做比對；其二為十數條分散各處的短測線，作為地層及構造的控制點。1976年的震測為3重合，測站間距20公尺，本研究則為30重合，4公尺間距，解析度提高許多，對基盤深度判斷更準確，且可看到許多精細的淺部構造。
結果顯示基盤形貌與江新春（1976）測繪的差異頗大，大部分區域都淺約100～200公尺，北段（蘭陽溪以北）有平行山緣的大斜面，南段則深度淺於600公尺且大致平緩。基盤以上的第四紀地層最下部為礫石層，基盤面呈現破碎不平整，礫石層以上為砂泥層，二者界面即為江新春之A反射面，地層平整且均往最深處彎曲，代表平原形成過程，仍不斷受壓而向下撓曲，形成槽谷供砂石堆積。最上面400公尺為海進時期以來的堆積，砂泥層大致水平，僅微彎。震測剖面上出現五條東西向斷層（由南而北）：三星斷層、濁水斷層、坑四斷層、宜蘭斷層、鵠子斷層（即磨碧潭山斷層），其中僅有北端的鵠子斷層為正斷層。南端的三星斷層錯動切穿到達地表為一橫移斷層，且與現階段的線形地震活動一致，可能為活動斷層。蘭陽溪南側的濁水斷層為界限斷層，分隔中央山脈及雪山山脈地質區，為一橫移斷層拉張型花狀構造。另外，坑四斷層及宜蘭斷層為明顯的逆斷層，且以基盤下凹處為中心南北對稱，但兩者都只切穿到A反射面，未往上延伸，代表前段沈積時期的激烈壓縮作用。由此我們推論，現今宜蘭平原的形成係因中央山脈系統北移，受到雪山山脈系統的阻擋，壓縮宜蘭平原北段地下的雪山系統的基盤面，使之撓曲，南段的中央山脈系統亦朝向東脫逸，造成拉張型的平移斷層。因此，本研究認為現階段宜蘭平原受沖繩海槽弧後擴張的影響並不明顯，其形成仍以壓縮為主，僅局部受到拉張作用的影響。

Ilan plain is located at the northeastern Taiwan and is considered as a delta fan formed as a back-extension of Okinawa Trough. Although many faults were identified in the surrounding mountain, their features are unclear under the plain due to thick sediment deposits. In this study, we use the high-resolution seismic reflection method to depict the subsurface structure under the Ilan plain and to infer its possible tectonic evolution.
A ‘Minivibe’ source and a 240-channel system are used for the survey. One big NS profile and several distributed short lines are obtained. The results are compared with CPC’s (Chiang, 1976) seismic work. The seismic profiles in 1976 are 3 folds and the receiver interval 20 m. However, this study used 30 folds and 4 m interval. It is expected to reveal much detailed structure features.
The results are: 1) the shape of the Tertiary basement is quite different with Chiang’s result. It is shallower by 100~200m in most areas. The basement in the northern part (north of the Lanyang river) has a big slope trending in the NE direction, and in the southern part, it is shallower than 600m and much flat. 2) a gravel layer deposited above the basement with irregular basement bottom. Above it, there are several sand-mud layers which are relatively level. It is found that the layers bend in phase with the basement, which implies a down-warping process may prevail when these layers are deposited. 3) five faults are recognized on the seismic profiles. Among them, the south-most one, the Sansing fault, cuts through all deposit layers and is though as an active fault. The location of this tear fault also agrees with the present earthquake activity in the southern Ilan plain. The Zhuoshui fault could be a boundary between the Shueishan mountain and Central mounain geology provinces. The other two faults, the Kansu and Ilan faults, have apparent reverse fault type which can be related to the compression arising from the plate movement in the area.

Angelier, J., Chang, T.Y., Hu, J.C., Chang, C.P., Siame, L., Lee, J.C., Deffontaines, B., Chu, H.T, Lu, C.Y., Does extrusion occur at both tips of the Taiwan collision belt? Insights fromactive deformation studies in the Ilan Plain and Pingtung Plain regions, Tectonophysics, 125(1-3), 39-72, 2008.
Davis, G. H., Structural geology of rocks and regions, New York: Wiley, 492 pp., 1996.
Hou, C. S., Hu. J. C., Chen, Y. G., Chen, C. L., Cheng, L. W., Tang, C. L., Huang, S. H. and Lo, C. H., The crustal deformation of the Ilan Plain acted as a westernmost extension of the Okinawa Trough, Tectonophysics, Vol. 466, Issues 3-4, 344-355, 2009.
Ku, C.Y., Hsu, S. K., Sibuet, J. C. and Tsai, C. H., The Neo-tectonic structure of the southwestern tip of the Okinawa Trough, Terr. Atmos. Ocean. Sci., Vol. 20, No. 5, 749-759, October, 2008.
Lai, K. Y., Chen, Y. G., Wu, Y. M., Avouac, J. P., Kuo, Y. T., Wang, Y., Chang, C. H. and Lin, K. C., The 2005 Ilan earthquake doublet and seismic crisis in northeastern Taiwan: evidence for dike intrusion associated with on-land propagation of the Okinawa Trough, Geophys. J. Int., 179, 678-686, 2009.
Liang, W. T., Lee, J. C. and Kuo, B. Y., Left-lateral strike-slip faulting in Ilan: Lateral extrusion at the transition between Taiwan mountain range and Okinawa Through, Geodynamics and Environment in East Asia International Conference & 5thTaiwan-France Earth Science Symposium, 100-103, 2005.
Sibuet, J. C., Deffontaines, B., Hsu, S. K., Thareau, N. J., Formal, J. Le, Liu, C. S. and ACT party, Okinawa Trough backarc basin: Early tectonic and magmatic evolution, J. Geophys. Res., Vol. 103, No. B12,30245-30267, 1998.
Tong, L. T., Ouyang, S., Guo, T. R., Lee, C. R., Hu, K. H., Lee, C. L. and Wang, C. J., Insight into the geothermal structure in Chingshui, Ilan, Taiwan, Terr. Atmos. Ocean. Sci., Vol. 19, 413-424, 2008.
Tsai, Y. B., Feng, C.C., Chiu, J. M. and Liaw, H. B., Correlation between microearthquakes and geological faults in the Hsintien-Ilan area, Petrol. Geol. Taiwan, 12, 149-167, 1975.
Wu, Y. M., Chang, C. H., Zhao, L., Shyu, J. B. H., Chen, Y. G., Sieh, K. and Avouac, J. P., Seismic tomography of Taiwan: improved constraints from a dense network of strong-motion stations, J. Geophys. Res., 112, 2007.
Yang, T. F., Lan, T. F., Lee, H. F., Fu, C. C., Chuang, P. C., Lo, C. H., Ghen, C. H., Chen, C. T. and Lee, C.S., Gas compositions and helium isotopic ratios of fluid samples around Kueishantao, NE offshore Taiwan and its tectonic implications, Geochem. J., Vol. 39, 469–480, 2005.
Yeh, Y.H., Lin, C. H. and S.W., Roecker, A study of upper crustal structures beneath northeastern Taiwan: possible evidence of the western extension of Okinawa Trough, Proc. Geol. Soc. China, 32, 139-156,1989.
Yu, S. B., Chen, H. Y. and Kuo, L. C., Velocity field of GPS stations in the Taiwan area, Tectonophysics, 274, 41-59, 1997.
Yu, S. B. and Tsai, Y. B., Geomagnetic anomalies of the Ilan plain, Taiwan. Petrol. Geol. Taiwan, 16, 19-27, 1979.
王天慧，2005年宜蘭雙主震之震源機制解：應用近場波形反演法探討區域地震機制，國立台灣大學地質科學研究所碩士論文，共79頁，2007年。
江新春，宜蘭帄原之震測，礦業技術，第十四卷，第六期，215-221頁，1976年。
何春蓀，台灣地質圖，經濟部中央地質調查所， 1張，1975年。
何春蓀，臺灣地質概論，經濟部中央地質調查所，共164頁，1986年。
李錫堤、鄭錦桐、廖啟雯、張原賓，臺灣活斷層圖：中央大學應用地質研究所，工程及地質防災科技研究室，1998年。
林哲民，利用接收函數法推估蘭陽帄原淺層速度構造，國立中央大學地球物理研究所碩士論文，共159頁，2003年。
林啟文、林偉雄，五萬分之一臺灣地質圖說明書，三星，經濟部中央地質調查所，56頁，1995年。
林啟文、高銘健，五萬分之一臺灣地質圖說明書，蘇澳，經濟部中央地質調查所共46頁，1997年。
林朝宗，五萬分之一臺灣地質圖及說明書，新店，經濟部中央地質調查所，共77頁，2000年。
邱詠恬，利用GPS觀測資料探討宜蘭帄原現今地殼變形，國立台灣理學院地質科學研究所碩士論文，共90頁，2008年。
徐閔儀，臺灣北部震間地殼變形：1995-2005年GPS觀測，國立成功大學地球科學研究所碩士論文，共114頁，2006年。
陳文山，台灣地區地下水觀測網第二期計畫水文地質調查研究八十九年度報告，沉積物與沉積環境分析及地層對比研究－蘭陽帄原，經濟部中央地質調查所，共48頁，2000年。
康竹君，蘭陽帄原地區之新期構造分析研究，國立台灣海洋大學碩士論文，共84頁，2007年。
張峻瑋，利用反射震測探討宜蘭帄原南部之基盤深度及斷層分佈，國立中央大學地球物理研究所碩士論文，共104頁，2010年。
許雅儒，由GPS觀測資料探討宜蘭帄原的伸張變形，國立中央大學地球物理研究所碩士論文，共110頁，1999年。
黃有志，蘭陽帄原場址效應及淺層S波速度構造，國立中央大學地球物理研究所碩士論文，共257頁，2003年。
黃信樺，台灣東北地區的地震構造：由碰撞末期轉變為隱沒拉張之構造特性，國立台灣大學地質科學研究所碩士論文，共110頁，2007年。
黃鑑水、何信昌，五萬分之一臺灣地質圖及說明書，頭城，經濟部中央地質調查所，共29頁，1989年。
詹新甫，宜蘭地區第三紀之地質，礦業技術，第14卷，第7期，第252-257頁，1976年。
蔡義本，宜蘭地區之地震研究，礦業技術，第14卷，第5期，第154-161頁，1976年。
蘇品如、紀宗吉、曾俊傑、黃國榕，宜蘭蘭陽溪下游井下岩芯沉積環境分析，經濟部中央地質調查所97年度研究發展專題，經濟部中央地質調查所，共74頁，2009年。
蘇品如、紀宗吉、曾俊傑，宜蘭帄原深井岩芯沉積環境初探，中華民國地質學會與中華民國地球物理學會99年年會暨學術研討會大會論文集，第56頁，2010年。