文／阿樹
《震識：那些你想知道的震事》副總編輯
本文標題玩了一個小小文字遊戲，由於「斷層」的英文是fault，便拿來置換了一下鄭愁予的詩句。在地科圈更常見的惡搞梗，則是”It’s not my fault.” 而本文的主題就是在談論斷層的定義、分類以名詞背後的意義。
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「斷層」的定義與分類
在討論地震的成因時，常會提到「斷層」一詞，包括過去我們撰寫的幾篇章都有著墨，如：
斷層指的是岩石受外力作用產生相對運動後，而形成的「破裂面」，而這個破裂面如果有從地底下延伸到地表，就會在地表呈現出一條「斷層線」，如果是重要的斷層，通常就會被標示在地質圖當中。而現在我們熟知斷層三大類：正斷層、逆斷層、平移斷層，就是依照斷層兩邊塊體的運動情況來區分的。
而由力學的角度來看，也可以發現，平移斷層的主要作用力是水平方向的剪力為主，造成斷層的運動只有水平向的左移或右移的作用；正斷層則是以向外拉張的力量為主，造成斷層的上盤往下掉；而逆斷層則是擠壓的力量為主，使得斷層的上盤往上抬升。等等，什麼是斷層的上下盤？如果我們有一個傾斜的斷層面，斷層面的上方就是上盤(hanging wall)，下方就是下盤(foot wall)，而正、逆斷層兩側主要的受力和運動關係大致就會以上下盤運動來描述。而理想上對平移斷層的運動描述，就用不到上盤與下盤的名詞，而是以「斷塊」(fault block，描述跨斷層運動時說明斷層兩側塊體時的名詞)來說明兩側的塊體，如果我們的面向斷層，斷層前方的那個斷塊向右移，就會叫做右移斷層，反之，則叫左移斷層。
因為受力不一定就這麼剛好在三個軸向上，因此有的時候斷層不會只有一種錯動方式，可能會有逆斷層+左移、正斷層+右移…等不同的排列組合，而有些學者會將平移斷層又以「走向滑移」(strike-slip)名之，其實是一樣的意義。
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在阿樹求學過程中，便曾有過這樣的疑惑：為什麼正斷層為何是「正」斷層、逆斷層哪裡又大「逆」不道了？難道，這些命名和現象觀有關係？
「正斷層」之所以為「正」斷層的理由
以”fault”作為斷層，若從地質的角度來看，或許我們可以想像一個情境：當我們觀察地層時若遇上斷層，就會發現原先完整的地層，被斷層錯開的不連續現象，而且由外營力(風化、侵蝕、搬運、沉積)沒有辦法解釋這樣的現象，但反過來說如果將斷層兩側的塊體移動一下，就能完全的回復原來的樣子，也正代表斷層的作用是一種讓地層分離的現象，或許用有錯誤、瑕疵之意的”fault”，也挺合理的？
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| 追著地層是地質學家的基本功，看到這類追不到的情況，就是遇到斷層(筆者自繪) |
正斷層的英文為”normal fault”，可想而知所謂「正斷層」可以理解其翻譯的意義，所以我的問題便是在於為何以”normal”來描述正斷層，關於這個問題我聽到了以下兩種說法：
第一種說法比較有趣，就是關於最初發現並定義斷層的地區，主要都以正斷層的型式為主，因而在發現正斷層以外的斷層型式時，就給了正斷層”normal”一詞，而逆斷層就給了”reverse”。當然，我個人也蠻懷疑這說法的真實性的，因此我們來談另一個既可以幫助記憶，又非常有道理的第二種說法。
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正逆斷層如果觀察局部的露頭或是利用鑽井，就會看到地層重覆出現的情況(筆者自繪)
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比逆斷層還「逆」的「逆衝斷層」
逆斷層中，如果傾角(也就是斷層面和水平面的夾角)小於45度的話，有時會用「逆衝斷層」(thrust fault)來取代描述逆斷層的方式(也就是逆衝斷層是特指傾角45度以下的逆斷層)。不過，正斷層則沒有這樣的細分類，那到底為什麼會這樣呢？
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| 所謂斷層的傾角，指的是斷層面和水平面的θ(筆者自繪) |
”fault”為何中文為「斷層」？
1873年的「地學淺釋」為第一本翻譯自英文的地質學中文書，可以發現書中已有「斷層」一詞的中文與其說明，其對斷層一開始的描述「石層之裂而為縫」，以及「兩邊之石層有高低不對之處謂斷層」等文句，雖然用字遣字與現在我們習慣的白話文有點不同，但也不致於難以理解，而且還蠻像我們現在學習的斷層定義，明確的指出岩層間有裂縫，並且同時有錯位的現象，不然就只會是單純的節理了。
而前面提到的正、逆、平移、逆衝斷層等名詞，就可以從英譯中、機制成因等脈絡理解其名稱由來。最後，再來談最後一個與斷層有關的名詞，那就是「活動斷層」。
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| 1873年《地學淺釋》一書中的「斷層」，摘自《地質學》一詞從晚清至今的演變 |
本文將斷層的名詞、定義是如何來的稍作簡述，本文偏向斷層的地質學科學史的部分，而同系列文的下一篇文章，將會介紹地質學家如何研究會發生錯動引發地震的「活動斷層」。而其它關於本站的斷層知識，可參考下列延伸閱讀與參考文獻。
延伸閱讀與參考文獻
