常有人說琉球海溝將有大地震？那臺灣人該怎麼面對？

文／阿樹    震識：那些你想知道的震識  副總編輯

近年來，經常有新聞報導提到，琉球海溝地震百年週期即將到了，而且每一年都會有幾位學者提醒一下1920年曾發生過在花蓮外海、規模8.2的地震。這時候問題來了：

1. 真的100年會發生一次這樣的地震嗎？這樣目前已超過100年了不就很危險？
2. 那規模8.2的地震，有多可怕啊？臺灣的房子會倒一片嗎？
3. 所以，面對這樣的地震威脅那該怎麼辦？要快逃離臺灣嗎？

我知道大家可能很希望能直接的給答案，我當然也很想，不過這問題就是沒那麼好回答(要是好回答的話老早就有一堆文章可以參考了)，還是要來點國高中地科的基礎，再來思考如何解讀科學內容和做防災準備。

複習一下隱沒帶與海溝的概念

這裡就先假設讀者都大致理解板塊構造學說，知道地球表面由很多板塊組成，板塊互相靠近時會有兩種狀況，兩種剛好在臺灣都可以見到，一個是板塊擠壓後隆起的造山作用，也是臺灣島形成的主要原因。而另一種現象則是「隱沒作用」，就是密度相對比較大的板塊下沉到另一個板塊之下，而這種隱沒作用，最大的特色就是「海溝」，從板塊運動的剖面圖來看，海溝就是兩板塊交界上，呈現V字型的地形特徵，有點像峽谷的覺。談到這裡小小岔題一下，有時會有人將海底地形上的低區稱為海溝，如將「澎湖水道」稱為「澎湖海溝」，不過以英文表示應該還是稱”Penghu Channel"，而不是板塊運動學說中的海溝(trench或oceanic trench)。

台灣的地體構造，修改自Angelier J. (1986)。

而海溝之所以會有大地震，主要是因為它通常會是兩板塊交界上最大的摩擦面，也可以說是一種巨大的斷層面，基本上這個扇大斷層線都是動輒數百公里長的尺度。給大家比較接近的概念，在1999年集集地震時，地表的斷層破裂分布大約是100多公里長，2011年日本311地震就是海溝上的地震，沿著海溝上的破裂的長度達500公里。跟陸上的斷層比起來，只要破裂長度夠長，規模9以上的地震都有可能，至於規模10，那就真的不可能了，因為那起碼是超過5000公里的破裂，就算環太平洋的海溝很長，但畢竟有些不連續的分段，不太可能發生同時錯動。

那常聽到的琉球海溝是什麼狀況？

至於今天要談的琉球海溝，它是從花蓮附近的外海，向日本沖繩延伸的海溝，而我們最關注的當然是最南段、最靠近臺灣的地方，約莫在與那國島一帶到臺灣這段的地震。在1920年時，這區曾經發生過規模8.2的地震，當時的記載比較有感、有災情的地方，除了花蓮之外，主要是北臺灣為主，資料顯示有5人死亡、8人重傷，全倒房屋274棟。而再上一次有記載的地震，有學者提出曾於1815年發生過大地震(不過目前我沒有查到確切資料，無法告訴大家這個大地震確切在哪、規模多大)。而這樣的論點，也導出了「百年地震週期」的說法，其實是否真的是準時的百年周期，科學上還沒有定論，而實際上大多數的大地震，也不太會這麼「準時」報到。

琉球海溝最南端、1920花蓮地震的震央所在(參考USGS的圖片修改)。特別標出加瓜海脊，是因為它是個特別的構造，對這個地區的隱沒作用和地震風險有特別的影響(但細節很多，本文就不特別談)。

「整個琉球海溝」示意圖，來源：地震調査研究推進本部事務局

在一個2022年發表的研究(Chen et al.,2022 )指出，琉球海溝最南端的歷史地震中，417年內有紀錄較大(規模大於7.5)的就是1920的這次地震了，而且進一步從目前的資料估算，琉球海溝最南段會發生的地震規模可以大致分為三種類型，它們對應的規模大小和斷層破裂長度、再現再期分別為：

A M7.0~7.5，約50~180年一次

B M7.5~8.2，約180~280年一次

C M8.7程度，約500年一次

(Chen et al.,2022 )研究中所指的A、B、C三種斷層的破裂帶情境

因為這樣的地震發生在外海，加上臺灣的陸地與海溝方向大致垂直，所以比較大威脅且有可能會發生的情境，確實也是B，但你看看它的周期也不是100年，要擔心它在2025年「就會發生」確實是有點過度了。

但是話說回來，前面也提到，地震可能不那麼準時，且還有很多未定因素，要是真的能準時評估也幾乎等於能預測地震了。所以防災的角度來看，該小心的還是得小心，如果拿以上數據的中間值，約規模8.0左右作為災害風險評估，也算合理的災前準備評估。

假如真的有大地震發生了，會怎麼樣？

大地震雖不是明天就馬上到來，但確實有一天一定會到來，但光知道這件事，大家也不知道怎麼防災吧？所以大地震發生時，地表會怎樣搖動，是我們防災需要的參考依據。國立中央大學地震災害鏈風險評估及管理研究中心的大規模地震情境模擬公開資訊，就是從國科會的計畫支持下針對臺灣可能遇到的大規模地震所做的模擬。而琉球海溝隱沒帶地震的模擬，也是這個計畫其中一項重要的結果。

好，所以到底搖起來會怎麼樣呢？那得還要看震源在哪、斷層怎麼破，地震學家就依照琉球海溝的特徵，列出了四種可能性，這裡就講「最嚴重」的結果。對於這種大規模的地震，嚴重和輕微的判斷，並不只是震源的深淺遠近這麼簡單，還跟斷層「怎麼破裂」有關，從海域往陸地破裂的淺源地震，是最極端的狀況。至於模擬的結果，除了直覺的看震度之外，搖晃的是「長週期」和「短週期」震波也有差，周期的差別，跟高低樓房有關，高樓最怕長週期地震波，低樓的則擔心短週期地震波就好。

結果如何呢？臺灣東部當然是首當其衝，花蓮市畢竟是都會，震度5強到6弱就有點可怕了，而南邊一點的豐濱鄉、瑞穗鄉、光復鄉及鳳林鎮附近區域都有到震度6強的模擬結果，而且不論短週期長週期震波都很強烈，各類型房屋的耐震都需要考慮強化的。近年來2018、2024花蓮的強震，其實也間接帶出了房屋耐震性的議題，確實補強刻不容緩。一般來說，這種地震情境模擬結果，可以使用國家地震工程中心開發的TELES 軟體，針對建物的普查結果、地震特性進行評估。曾有研究(111 年國家防災日大規模震災救災動員演練計畫)將隱沒帶的情境用在分析東部的致災狀況，結果還是花蓮市區較為嚴重，約有200棟建物受損，其次是吉安和宜蘭羅東約50棟的程度。當然這邊講的是「受損」，這樣的軟體不太可能評估出是整棟倒塌，還是傾倒仍可逃生的狀況，所以這樣的數字僅供參考。

來源：國立中央大學地震災害鏈風險評估及管理研究中心大規模地震情境模擬公開資訊

琉球隱沒帶情境地震模擬臺灣東部地區 PGA 分布(圖 a)與 PGV 分布(圖 b)，單位誤值，應為(cm/s)。來源：國立中央大學地震災害鏈風險評估及管理研究中心大規模地震情境模擬公開資訊

至於北臺灣，雖然不像花蓮有這麼大的震度，但也跟1920的歷史紀錄一樣，有比其他地區更大的震度，多數地區最強是5弱到5強，大致比2024花蓮地震的狀況再嚴重一些。不過有一點不一樣的是，長週期地震會讓某些地點有更大的搖晃，對高樓、長跨距橋梁、高架道路與軌道有較大影響。就如同2024捷運環狀線遇到的橋梁柱體錯位的狀況，會有更多的機會發生，而10多層樓以上、屋齡20年以上的舊建築法規建物，更是要注意這種長週期地震波。不是說這些樓房一定會倒一片，而是只要有許多樓房同時受損或倒塌，對於災害的救援與災後的復原都是很大的影響。我沒有查到TELES的分析結果，但就1999集集地震的災損來看，中高樓建物(10~20樓)若屬危老建物，風險是大於一般建物，再加上台北盆地的場址效應，確實要注意。(也希望往後能有研究能運用TELES分析可參考)

琉球隱沒帶情境地震模擬震度分布來源：國立中央大學地震災害鏈風險評估及管理研究中心大規模地震情境模擬公開資訊

臺灣人該如何看待這樣的地震風險？

至於要怎麼應對這種隱沒帶地震，我想還是從二個地區來評估，第一個是東部地區，宜蘭花蓮確實是震度會最大的地方，然而這些地區的開發程度與經濟因素，建物要達到更好的耐震程度需要花更多的成本，而且成本還會隨著建物高度而增加，因此就地震風險的角度，我是不鼓勵東部像其他都會區的集中開發都市化策略，畢竟如果土地增值，建物成本還要再考量耐震，真的是一下子會負擔不起，甚至會面臨都更不易的議題。此外，想想2024年花蓮強震後的蘇花公路，得要想更多辦法解決災後對外的交通運輸問題，因為地質的破碎，單靠公路鐵路運輸無疑是把雞蛋放一個籠子，如海運等多元運輸方案早就有提出了，但在政治與經濟因素下始終沒有辦法持續，確實海運多賠錢，但為了能有更好的災時應對，這是必要的投資，就如同許多捷運線路一樣，沒有先建立習慣不可能做得起來。

而前面也提到北部地區的資料比較少，但至少我們已經確認中高樓層是風險相對大的，而面對這個問題也似乎只有一個解決方向：補強結構、或是做更好的防災準備。我自己也是住在這樣的環境中，這兩年我自己強力推動社區住宅健檢與補強，然而普遍人們對於需要部分自費的危老補強方案仍難有動力，推行上相當困難，說明會想來參加的人不到5%。人們似乎更關心管理費能不能打折、社區門面漂不漂亮等議題，建築物公共安全檢查也常流於形式，常關式防火門仍然開著，通道上的鞋櫃還是在檢查過後再擺出來。防災離我們的日常，還是有好一段路要走，至少也得讓人們知道「自己的生命自己預防」的概念。以1995年日本阪神地震為例，超過七成的救援是政府到達前所完成的，「自助：互助：公助」比例是「7：2：1」，而再擴大一點，我們也不可能要求政府幫所有人民蓋好耐震安居的房子，政府能做的頂多就是不斷優化法規、在有限的預算讓更多人有補強的機會，這不就也是自助＋互助＞＞公助的概念嗎？所以，就去做吧，能說服你的鄰居就說服，無法說服就選擇更適合的居住地，無法隨意搬遷，至少也準備更周全的防災用品和規畫吧！

弱層補強介紹：

私有建築物耐震弱層補強資訊網

參考資料：

Chen, S. K., Wu, Y. M., & Chan, Y. C. (2022). The seismogenic potential of the southernmost Ryukyu subduction zone as revealed by historical earthquakes and slow slip events. Frontiers in Earth Science, 10, 887182.

Hsu, Y. J., Ando, M., Yu, S. B., & Simons, M. (2012). The potential for a great earthquake along the southernmost Ryukyu subduction zone. Geophysical Research Letters, 39(14).

國立中央大學地震災害鏈風險評估及管理研究中心大規模地震情境模擬公開資訊

新北市地震災害潛勢評估與損失分析案例探討 - 中興社

大臺北地區大規模地震衝擊情境之災害潛勢與建物人員災損分析

震災風險評估與管理平台之研發與應用

人家說「百年周期」的梅山地震，敢按呢？

文／阿樹    震識：那些你想知道的震識  副總編輯

1906年梅山地震至今已超過100多年，這場嚴重的地震，不只震出了梅山斷層，也帶來了重大的傷亡。現在每當嘉義有發生零星的小地震，不免有人會好奇，是不是有什麼「百年地震週期」之說？這麼久沒有釋放能量，是不是有可能在孕育下次地震呢？先讓我們將時光倒回到1906年…

從1906年的梅山地震談起

1906年，臺灣正處於日治時期，來自日本文獻(嘉義地區震災誌)上記載著地震發生時間是3月17日上午6時40分左右發生地震。而根據記載，在大地震發生前約6分鐘，有記錄到前震的現象，不過因為地震前兆要寫下去又會多幾千字，這篇就先不討論了。

或許是當時是日治初期，臺灣的地震儀相關設備還相當少，僅有臺北、臺中、臺南、澎湖、社寮、臺東、恆春有設置地震儀，主要也以震度觀測為主。因此，震災誌上就沒有明確的震央位置、發震時間等資訊(1935新竹-臺中地震時就有相當豐富的資料了)。

當時沒有定出確切震央，只能利用等震度圖圈出發震地區大致是在嘉義梅山附近的梅山斷層 ，不過看起來當時是數字越小代表震度越大。F. Omori, Public domain, via Wikimedia Commons

這次地震災情相當嚴重的主要原因有幾個：

• 土埆厝相當不耐震

土埆厝是自漢人移居臺灣後，傳統房屋常見的建築方式，主要是以稻草攪泥、經過日曬後所製成之土墼(或稱土埆)堆疊成房屋，再以稻草、瓦片等覆蓋作為屋頂。當時人們喜歡這種建法是在於成本比紅磚低、不像木頭怕白蟻，還有冬暖夏涼的好處。然而這種建物完全無法抵抗強震，震災誌上也寫著，這次地震若發生在日本，不致於這麼慘，大概就跟明治27年庄內地震差不多吧(該地震死傷約為梅山地震的一半)。

• 醫療技術與救災體系才剛剛建立

當時人們不太了解救災的處置原則，加上語言的隔閡，有些「善意」人們不一定能接受，例如人們不想吃政府給災民的飲食，一來是不想讓自己像乞丐、囚犯，二來是怕吃了以後還要付錢，房子都毀了哪來的錢？另外人們對西醫外科手術的陌生，也難免有延誤就醫而讓傷患的病情加重，比如需要截肢等重大手術就很難說服當時的人們接受。雖然後來政府盡量派遣以臺灣人為主的醫護人員，但整體的制度還在磨合重，無法發揮最大效益。

• 裏小腳的習慣讓女性傷亡更加嚴重

當時的傷亡紀錄，雖然沒有特別記載女性傷患是否有纏足，但當時的日本政府發現，嘉義廳人口的男女比為53比47，然而死亡與受傷的比例卻是反過來的44比56。而以更早在日本的震災傷亡的統計資料來看，傷亡的男女比會與人口分布的母群接近，而當時也認為理論上地震的避難條件無性別差異，故推論其理由於當時在臺灣仍普遍的「纏足」風俗有關。

當然，當時的政治背景，日人亦不希望臺灣有這樣風俗存在，後來便災害調查結果為依據，大力推行女性解放天然足運動。

首次發現梅山斷層

畢竟是日本治臺(1894~)起災情最嚴重的地震，除了總督府土木局長尾半平局長、台北測候所近藤久次郎到災區調查之外，日本也派了大森房吉博士與小橋內務參事官來調查地質狀況(因為4/18換成舊金山大地震，大森房吉就改到美國去研究另一個大地震了。

民雄(打貓)在當時已經有鐵路經過，正好就可以看出斷層錯動造成的變形，地表也有許多地方破裂，並伴隨著土壤液化噴砂的現象。破裂帶大致呈東西向的寬帶狀分布，而因為看起來是兩個帶狀分布，故當時斷層就以「梅仔坑斷層」和「陳厝寮斷層」命名。當初發現的破裂帶全長可能達25公里，向西可延伸到新港一帶(當時新港災情也頗嚴重)，而且有很多分支，但現今所認為的梅山斷層，長度僅為13公里(by活動斷層地質敏感區劃定計畫書，梅山斷層)，最西延伸到民雄國小，並在陳厝寮附近有一條分支。但目前學者們都還有不同的看法，到底民雄、新港一帶有沒有藏著看不見的斷層分支，還沒有定論。

1906年地震當時地表破裂處以紅線表示，鐵道左側(西側)為現今民雄市區，標示的1、2、3、4現今都沒有畫進梅山斷層裡面，地調所目前所公布的梅山斷層範圍，是由鐵道附近向西延伸到梅山鄉。(本圖資訊由鄭世楠教授於「塵封的裂痕 歷史地震第三講」整理)

話說現在我們都會盡量避免在活動斷層旁興建重要設施，然而國立中正大學的校區，剛好就被梅山斷層穿過。筆者不確定為何即使當初知道此處有斷層，還是蓋了中正大學，但至少我們知道建校時已經有考慮斷層而調整校地使用，比如斷層沿線附近主要是操場、高爾夫球場、棒球壘球場為主。唯一斷層上的建物為體育館，中正大學體育館最顯眼的地方就是巨大鋼骨桁架，當年我在念書時也有體育老師認為這桁架超醜，不過話說回來，這樣的結構就給外行人看，好像也會有比較耐震的觀感。而實際上校區的建築耐震設計皆遠高於一般的要求，耐震設計的地表加速度至少達0.4g，圖書館、行政大樓等主要建物甚至設計至0.7g，堪比核電廠的規範。運用各種方式減少人們對於斷層與地震的疑慮。

深藍色為梅山斷層位置，中正大學位於圖的中央處

梅山地震未必元兇是梅山斷層？

是說，一百多年了，我們對於梅山斷層了解夠透徹嗎？或許未必，雖然我們沒有辦法穿越時空到1906年去重新調查斷層，或是設置更多的地震儀，但現今已經發展出可以把早期地震儀紀錄，用現在的資料分析方式來認識當年地震發生的成因機制。Liao(2018)等人用現代的科技重新研究古地震後，重新模擬可能產生對應震波的斷層情境，發現其實比較有機會的狀況是，梅山斷層附近的地表變形還真的是「結果」，而「原因」反而是跟梅山斷層垂直的構造。這代表二件重要的事情：

1. 1906梅山地震是否是梅山斷層所引發，還需要更多研究，可能別的斷層、也可能是鄰近系統連動的結果，這裡的地下構造或許比我們原先想的更複雜！
2. 1906年地震的再現周期，更難說得準，可能上一次同個斷層發生地震是1792年，也可能不是，這地區的地震潛勢不易評估。

加上前面也有提到，1906年新港一帶地表破裂、土壤液化也是噴的一塌糊塗，而近代許多學者與中央地調所的調查仍認為梅山斷層是活動斷層，有發生大地震的潛勢，所以簡言之就是，我們還不確定的事情真的很多！

圖為1906年當時台灣的三個測站，台北(a)、台中(b)、台南(c)在大森地震儀紀錄中的水平分量，當時的指針是以是弧形方式畫記的。

Liao(2018)研究則認為1906地震震源是發生在垂直梅山層那個淺粉紅色面上。(Meishan fault=梅山斷層，Tachienshan fault=大尖山斷層，Chukou foult=觸口斷層。)

雖然不確定性變多了，但對於一般大眾或是當地居民而言，要考量的事情一樣，就是針對地震風險做好準備，而且準備還不會比原先設想的少。科學家的研究方向各有差異，但防災該當心的應該是殊途同歸，近斷層帶建物、老舊建物該要健檢或評估的記得請專家來看看，日常的防災用品準備和演習記得確實做，常常嘉義一帶有小地震就會有人詢問「百震週期甘有影」的問題，我想其實精準的答案並不重要，也難以有正確解答。不過，熟悉地震防災常識，至少可以讓我們在防災課題上可以拿到保險分吧！

參考資料：

Liao, Y. W., Ma, K. F., Hsieh, M. C., Cheng, S. N., Kuo‐Chen, H., & Chang, C. P. (2018). Resolving the 1906 M w 7.1 Meishan, Taiwan, Earthquake from Historical Seismic Records. Seismological Research Letters, 89(4), 1385-1396.

歷史地震波形資料處理與分析 

活動斷層地質敏感區劃定計畫書：F0021 梅山斷層(草案)

楊貴三，馮鈺棋，2005，嘉義地區活斷層之地形學研究。地理研究，第 42 期，民國 94 年 5 月

塵封的裂痕 歷史地震第三講：1906年梅山地震

中正大學校舍防震 堪比核電廠

經濟部中央地質調查所：梅山斷層

穿越了44年後發生的餘震？

文／潘昌志    震識：那些你想知道的震事 副總編輯

2020年的7月12日，中國唐山發生了一起規模5.1的地震，雖然就常識而言地震規模不算大，但因為中國華北的地盤堅硬，有些地方還是數十億年就存在的陸塊，因此地震波的衰減少、因而特別「有感覺」。不過對於非地震影響區的人們，更覺訝異的不是地震本身的搖晃，而是官方公布「這個地震是1976年唐山大地震的餘震」。

來源：香港蘋果日報 https://hk.appledaily.com/china/20200712/LEPUFKA5OSULJAVCIGL5OBFATI/

穿越了千個萬個，時間線裡…44年後發生的餘震，怎麼可能？但如果我們google一下新聞，其實在2012年時，唐山也發生過規模4.8的地震，也被稱作是1976的餘震，這也代表至少就中國官方的科學團隊的認定下，至今仍有唐山大地震的餘震，一點都不意外，但到底哪裡不意外呢？我們先從地震發生個數的統計來看，有沒有符合「大森法則」哦，可以發現，餘震個數衰減公式中並沒有限定「衰減的情況」，唐山地震的例子，正好可以告訴我們餘震的個數隨時間變化會有「因地而異」的現象，根據Liu等人(2014)的研究，以唐山大地震與美國中部(密蘇里州)的新馬德里地震帶(1811~1812地震)為例，提出了在板塊內部的地震序列持續時間非常長(可能達百年以上)，而目前看到1976年大地震後唐山發生地震的次數與規模的衰減狀況，大致也遵循大森法則，只是衰減得非常之緩慢，光從地震數量的統計與地震規模來看，如果40年後還有規模5的地震，也不算意外。而類似的道理，在許多超大型的地震(規模9以上)上，也常有近十年或超過10年以上仍會出現的大型餘震，如2011年東日本大地震後的9年(2020.6.24)，仍有規模6左右的餘震。

唐山大地震(紅色星星)後的餘震狀況，改繪自Liu等人(2014)

所以，一般來說要檢視一個地震是否是先前大地震的餘震時，考量的第一件事就是「背景地震」。所謂背景地震，就是跟任何地震序列都沒有相對關係的地震，排除掉是某個大地震的前震、餘震等可能性的地震，那就是背景地震。1976年的唐山大地震，是沒有前震徵兆的地震(也是不太可能會有臨震前兆可供預測的地震類型)，所以在那之前的地震，可以算是背景地震。只是，在那之前的地震數量也非常少、非常小，也因此至今為止雖然超過了40年，發生規模4~5左右的地震與其序列，仍會被視為唐山大地震後的餘震。背景地震少和多是什麼概念呢，我們就直接舉板塊邊界之上的臺灣為例，即使現在沒有明顯的大地震，每個月都會有上千個地震發生，但是在穩定板塊內部的地區，背景地震經常不到1%，甚至更少。所以以目前唐山的狀況，至少這些地震不像是背景地震，而且看起來會是下一個大地震的前震的可能性，也不如它是前一個大地震的餘震的可能性高，或許這也是官方說明會將2020的地震也列為是1976餘震的關係。

橫向是隨時間的變化(概念圖)

講到臺灣或其他地方的板塊邊界處背景地震頻繁，就不禁會讓人想到：對啊那在背景地震已經很多的地方，要怎麼定義是不是某個大地震的餘震啊？這就是另一種對於餘震的考量：地震的發生位置與破裂發生的方式，是否和前面的大地震，或是相關的地體構造有關係或是類似？譬如原來主震是近地表10公里，以逆斷層形式錯動的大地震，但某個在那之後的小地震，經過地震波分析得到的結果是深達30公里、正斷層型式錯動的小地震，且當地的淺層與深層的地質構造沒有適當有關聯的模型，即使震央與時間相近，還是會把它排除在主要大地震的序列之外，因為從目前的檢測方式，無法找到它們是同一家人的理由啊！

咦那你問我唐山大地震的地震序列錯動型式呢？歐，那可就難了，因為當地的地質構造相當複雜，有許多攪亂在一起的斷層系統，但大家平常又靜靜不動，直到大地震發生時，才趴啦一次有正斷層、平移斷層、逆斷層的各種型態相繼出現(Butler等人，1979)，導致根本也只能把它們都列為一家人，而後續對此類的分析，仍還有待更好的觀測與理論。因此這種在板塊內部相對地震不頻繁地區的大地震潛勢，可以說是非常大的挑戰(少有地震紀錄、用歷史地震研究不確定性高、地質構造的模擬與驗證也難，挑戰自然也就極大)。

為此不禁要說，地震多的地方令人煩惱，但地震少的地方，也一樣令人煩惱啊！

參考資料：
Butler, R., Stewart, G. S., & Kanamori, H. (1979). The July 27, 1976 Tangshan, China earthquake—A complex sequence of intraplate events. Bulletin of the Seismological Society of America, 69(1), 207-220.
Liu, M., Luo, G., Wang, H., & Stein, S. (2014). Long aftershock sequences in North China and Central US: implications for hazard assessment in mid-continents. Earthquake Science, 27(1), 27-35.
唐山大地震的前因後果/蔡義本，科學月刊，1976 年第 7 卷第 9 期
為什麼一下是主震，一下又變前震了呢？

深入思辨地震歷史，是身處地震國度的人生必修課

編按： 這是阿樹為《里斯本1755》一書撰寫的引言，雖然是書本引言，但裡面也為大家整理了一系列的地震故事，也在此與大家分享。

文＼潘昌志　　《震識：那些你想知道的震事》副總編輯

開始看《里斯本1755》這本書之前，希望讀者能先思考一個問題：
　　「如果現在突然來了一個大地震，你會怎麼應對？」

　　不過，這問題先不急著要各位回答，可以等到看完本文或者是本書之後，再來回答這個問題。

如果大地震來襲，該怎麼辦？

　　不只是里斯本大地震，幾乎所有大地震最嚴重的災區，都是毫無防備的突然搖晃起來，即使現在的技術能提前數秒預警，我們能運用的時間也是極其短暫。所以，如果沒有先在平時思考過「地震來了該怎麼辦」這件事，我們的應對情況，並不會比十八世紀的人好到哪去……

　　那麼該怎麼做才會「比較好」？抱歉，這本書不會告訴你，我也不會告訴你。因為這本書它所呈現的是葡萄牙和歐洲社會文化受里斯本地震的影響，而我之所以不談，是因為實際上對於地震來襲時的應對，並不存在一個可被奉為圭臬的「標準答案」。喔……不對，真要說的話，像是「保護頭頸部」確實是最重要的基本原則了，但除此之外，幾乎都是「因地制宜」，自然就沒有什麼標準答案或是SOP。

　　正因為地震防災做法多半沒有標準答案，所以我會建議大家把它當作一個「open book」的開放問答，沒有時間限制、也沒有唯一解答，因為我的目的是，隨著我們對地震知識深入瞭解並思辨後，將地震的防災觀念內化，進而能在當下做出最好的選擇。這裡所談的「知識」，並非僅限於「科學的知識」，還包括了心理、社會、文化等不同層面，因此，當我們回頭翻閱關於地震的歷史書籍，或許就能理解地震對於人類文明與社會的影響。
 
里斯本地震發生之前，地震科學進展停滯了很久

　　科學上，人們對於地震研究的突飛猛進，多半與大地震有關。不過，地震是一個相對難以觀測的現象，更不用說發展成理論，因此自亞里斯多德提出氣動說之後，或許是歐洲文化賦予了理論的權威性，一直普遍認為地震的成因是來自地底下的氣流所致。這個在現在看來錯誤的理論，主宰了人們對地震的看法長達兩千年。到了里斯本大地震（1755）後，即使是著名哲學家康德，也站在亞里斯多德的論點上進一步發展，從來自地下的風，變成來自地下的岩漿或其他可燃物爆炸所致。確實這樣的說法較先前合理，但從現在觀點來看還不夠精確。此外，有些學者將理論拉到星體運動，認為可能是地球自身的運動，或是與太陽有關的引力作用造成地震。

　　即使里斯本大地震時期的地震成因論述，與目前所知的科學仍相差甚遠，但里斯本大地震影響地震科學發展的主要關鍵之一，就是「開始去思考、嘗試不同的可能性」。這很重要，如果後來的人繼續把地震氣動說當成神主牌一樣供奉，那麼地震學發展鐵定會再慢上許多。因此我們也可以說，里斯本地震對科學的影響並不只發生於當時，還延續了一世紀以上。

宗教與哲學的論戰

　　哲學和科學的啟蒙運動讓人類對地震的知識慢慢進展，但一般人用宗教來解釋自然現象仍十分普遍，比起科學觀點，更多的是認為里斯本大地震是種天譴、天罰。尤其里斯本大地震發生的時間和地點實在太剛好了，在對天主教非常虔誠的葡萄牙首都、在萬聖節的隔天（11月1日），照理說是人們慶祝宗教盛會的時候，卻發生了幾乎毀滅首都的地震與海嘯，加上有些教堂也無法保護人們，因為被震垮而造成傷亡，當時許多的手稿書信甚至會特別強調被「十字架壓死」的情況。這樣的情況，難免就會讓人們反思一件事：到底為什麼地震會侵襲我們的家園？本來該保護我們的教堂與十字架為什麼沒有辦法保護人們？

　　彼時人們分別從宗教和哲學的層面開啟了不同方向的論述。可以想像，將地震用比較危言聳聽的方式來渲染，絕對比用科學的方式討論地震還受歡迎，這個道理到現在還是一樣（不知道是該哭還該笑），所以我們也不難理解，在里斯本大地震後甚囂塵上的地震謠言，遠比探討地震實際成因還吸引人們注意，像是說什麼末日要來啦、人們過得太放縱所以神看不下去之類的言論。這並不代表神職人員或虔誠的文學家都在造謠，而是從他們的認知與信仰上，受到的衝擊太大了！不過當時仍有一群虔誠的天主教徒，選擇用不同的哲學角度或科學角度來尋求解答，試圖將天災和神論分離。但是，當人們將相信一件事情作為一種信念時，就很難去改變其想法，這點也和現在常常有人寧願選擇相信「坊間地震預測達人」的各種偽科學觀點，也不願加以應用自身在教科書上學習到的知識一樣。

　　當時宗教觀點的主要論述，來自主張「天譴說」最不遺餘力、同時勢力也最大的組織「耶穌會」，但對哲學家和葡萄牙政府來說，他們算是「來亂的」（當然，除了地震之外還有許多複雜脈絡，很多政治角力在裡面）。哲學家並非不相信神、不虔誠，但伏爾泰從邏輯的觀點提出：如果地震是神的旨意，那麼神職人員、無辜嬰孩的受害就變得無法解釋；雖然地震後大家都盡可能用最虔誠的儀式或心意祈求上天，餘震卻還是不停發生，這也凸顯出天譴說的不合理處。在政治上真正動手打壓耶穌會的，則是來自葡萄牙的首相（王國事務官）蓬巴勒（Sebastião José de Carvalho e Melo, 1st Marquis of Pombal, 1699 - 1782），宗教的說法一方面與政府對立，另一方面是重建社會秩序最大的阻礙，進而影響重建進度，當然要盡力排除。而因為這把火不只在葡萄牙點然，還蔓延到其他歐洲國家，自此耶穌會在歐洲各國的勢力也大受影響。

　　同時，伏爾泰也將人們看待地震的矛盾觀點，歸因於地震發生之前，普遍流行的「樂觀主義」，認為「一切都很好」、「世界大致朝向好的方向發展」的思想，是造成災後人心混亂的主因。但盧梭則持另一種意見，他認為伏爾泰太過偏激，應該思考的是天災的本質，以及人們如何從災後站起來等更有建設性的觀點，簡單來說就是著眼點不同。在哲學領域中，筆者可能不夠專業，但就個人所知淺見，兩人對於神、人類與天災關係的哲學論戰，是讓哲學思考能更深入發展並逐漸改變世界觀的關鍵。

科學史觀點的里斯本地震

　　前文已經提過，近代的大地震常是科學大躍進的關鍵，而里斯本大地震某種程度上也算是最早觸發地震科學急速發展的事件，或許可以說，其影響力直到現在。除了前面提到各種挑戰過去典範的嘗試發展理論之外，更重要的是「蒐集資料」。蓬巴勒首相為了穩定當時內政，在地震過後啟用了大量修士調查各地災情（包括震災導致的火災）、房屋受損程度與當時地震的情況等等，目的是為了儘快重整里斯本、重建房舍。但比起重建里斯本，科學家更看重當初蒐集的資料，除了前述資訊，還包括「地震搖了多久」、海嘯來臨前的海水變化等情況，這些資訊十分有助於重建古地震的規模與地點。因為大地震通常數百年才發生一次，如果能把古地震資料蒐集得越完整，無論是對該次的地震事件或整個地震學，都會有莫大幫助。

　　里斯本大地震和前述的地震調查資料，更啟發了另一位英國科學家米契爾（John Michell, 1724 - 1793）的研究。他在1760年的論文提出了對於地震成因的看法，他的看法更接近現在的科學知識，但當時並未引起太大關注。米契爾注意到地球可能有分層、地震的本質是在岩層中傳遞的波動、地震可以穿過地球內部，甚至地震波有不同波相（他觀察到P波、S波的特性，但並未對此命名），這些研究也間接催生了後來地震儀的發明與地震定位的基本概念，因此對許多地震學家來說，他是「地震學研究之父」。

　　現今的地震學仍有許多還難以解答的問題，但對地震學者而言，「累積關於地震的知識」是件兩難的事。以現在國人熟知的九二一地震來說，在地震發生前數年推動大量設置地震儀的計畫，在九二一地震時得到了許多當時最接近震源且解析度最高的資料，而使得國內的地震研究在數年間有長足進展，但地震學家設置儀器的初衷，絕不是「希望地震發生」。換句話說，最理想化的情況是「地震發生在人少處，但卻能收到相對有幫助的資料」。但事情總是不會如我們所願，目前也只能在人類所能做的最大努力之下，防範地震伴隨而來的災禍。

地震本來就是生活的一部分

　　如何與天災共存？凡事總有個先來後到，地震和大多自然現象在地球存在的時間，遠遠比人類出現還早，所以自古以來，即使是少見的大地震，也本就是人類文明與生活的一部分，光是從1755年至今，各種與地震相關的多項歷史或近代事件也可見端倪。里斯本大地震嚴重影響了葡萄牙的國力，也改變了葡萄牙的政治結構，甚至影響全歐洲；在東亞，日本從戰國時期一直到江戶之前（約1477 - 1600），每隔數年就發生一次的強震（例如天正地震、慶長地震、慶長伏見地震），也間接影響了豐臣秀吉和德川家康的勢力變化；1906年的臺灣正處於日治時期，梅山地震後，基於防災逃生的理由，女生纏足（裹小腳）文化也隨著當局推廣天然足而消失。又過了一個世紀，2009年發生在義大利拉奎拉的地震，除了造成重大傷亡，由於震前政府急於應付當時密集發生的小地震後地震預測人士的言論，在記者會上過度的安撫說「不會有更大的地震」，輕忽了科學的不確定性與防災宣導的重要性，結果就是讓政府官員與科學家被起訴，這樣的科學與社會的對話誤解，加深了民眾對當局與地震科學家的不信任感。

　　上述只是在不同的時空下，地震與人類社會互動的一小部分，但光是這些就足以告訴我們，生活與地震實為密不可分，即使久久才發生一次大地震，造成的影響卻有可能十分廣泛，然而平常我們對地震的關心卻有點不成比例的少。當國內外有災情嚴重的地震發生時，大眾和新聞對地震關心的熱度會提高，許多地震防災專家會大量曝光，但熱度退的也快，一般來說國外地震約莫一週，國內的關注則是二週到一個月。這樣一想，各位讀者能讀到此篇文章，對地震的關心程度猜想早已超過大眾的平均。

　　即使如此，我想除了少數熟悉地球科學的讀者之外，相信面對地震，我們該做些什麼，還是有很多疑問。而本文開宗明義所說「經常沒有標準答案」的原則，並不是消極的讓大家不做準備，而是期待人們可以藉由「思考」，來找到自己經過演繹與歸納後的最佳選擇。地震工程有句名言：「殺人的不是地震，而是建築物」，而「許多受災都市幾乎是在原地，或是在鄰近地區重新建造」則是另一項重點，因此不管身在何處，若當地歷史上曾有過強震或海嘯，那麼未來鐵定也會有。

　　或許有人會想「人類怎麼這麼笨，把房子蓋在不會有地震的地方就好啦！」事情真有那麼簡單也就不用煩惱了，實際上，人們對居住的選擇，不太會受地震左右。由於桃園地區的地震危害潛勢稍低，似乎有建議就防災角度而言，桃園是個不錯的選擇……但是，假如將全臺灣的人口全部聚集在桃園，人口密度會大到無法想像，現代也幾乎沒有見過為了地震而遷移整個大都市的情況，地震在都市計畫選址的考量只占一小部分。放眼世界，不管是里斯本、東京、墨西哥城還是西雅圖，這些同時是大都市又是強震好發之處的地方，至今仍然人口密集，因此我們就得換個想法：「如果大地震哪天來了，這個城市是否耐受得住？是否可以很快恢復？」因而落實在各種人類所能及的科技上，舉凡結構物的耐震設計、防災演練、強震即時警報（地震預警）都是嘗試解決地震災害問題的方向。

所以，我們到底如何與地震共存呢？

　　關於如何與地震共存，建議考量的方向取決於自己「關心的方向」，每一個議題的處理方式當然都不同，就必須依序對症下藥。如果擔心的是建築結構耐震，就會建議尋求建築公會或土木公會等專家；如果是居家防震準備，我想官方的建議已經很多，像固定家具或是防災用品等等，在此不贅述；如果是想到自己在地震來臨的那一刻能否平安，至少也要先瞭解強震即時警報的用途、瞭解防災演練的真正意義。

　　但在此更需另外強調一項，也是最常被忽略的事，那就是「科學研究有賴於民眾對於科學研究相關政策的支持」，並不是要大家毫無保留的支持地震學研究，而是希望每個人都能先透過深入理解科學對防災的功用，評估是否該支持各項研究。這麼說好了，土壤液化潛勢圖、地震危害勢圖，並不是憑空冒出來科研成果，補強建築物的科技與經費也不會平白無故從天而降。有了適切的經費、充分的研究與基礎調查、好的政策規畫，才有可能讓科學成果進入我們生活中。

　　只是，「我們要如何知道某某地震研究對人類的幫助」呢？身為科普作家，我一直嘗試將地震相關的科學知識、科研成果簡化分享給大眾，目的就是希望能讓地震知識更普及。雖然所有的地震學家同樣無法預測地震何時到來，但也不會以偽科學成果來徒增大眾恐慌，而是期待上至決策者，下至一般平民的所有人，都能得到有幫助的地震與防災知識，並各司其職，在真正遇上不可避免的地震時，將災禍減至最低。老實說，期待臺灣政客能在理解天災風險下提出實際可行的防災政見，好像是個遙不可及的夢想，但如果有更多政治家能擁有如同當初蓬巴勒面對災害時的應對能力，相信會是全民之福。

　　最後再來談談《里斯本大地震》這本書，裡面涵蓋了不少較為厚重的人文和歷史知識，一下子讀完確實會有點吃力，但不要被它嚇到，就如同閱讀科普文章一般，先從自己有興趣的、覺得重要的開始著手。就算不知道地震何時會來，但當我們看了這本書、看了地震的知識後，可以再次嘗試問自己：「如果現在突然來了一個世紀大地震，我會怎麼應對？」

附個 《里斯本大地震》的連結：
https://www.books.com.tw/products/0010833960?sloc=main

那些年，滿是湖光山色的臺北

文／徐毅振  中央氣象局地震測報中心技佐

關於作者介紹：

《康熙台北湖》小說作者，畢業於中央大學地球科學系、台灣大學海洋研究所，現職為中央氣象局地震測報中心技佐。

最近火山學者的研究成果再度引起關注，距離台北最近的大屯火山，自然成了關注的焦點。

參考新聞：大屯火山是活火山 專家：台北不會變龐貝城

來源：http://web.fg.tp.edu.tw/~earth/learn/taipeim/f.htm

而山腳下人口密集的台北盆地，也曾有著「台北湖」的過往。
災難式的火山爆發、或盆地轉眼變為大湖，都是生活在台北盆地的人們，不時關心甚至憂慮的事。而這兩者之間，是否可能存在什麼關聯呢？

筆者最近曾拜訪台北市關渡宮，當聊到這個問題時，廟方人員毫不猶豫的回答：「就是大屯火山爆發，在關渡這邊堵塞淡水河，康熙台北湖就形成啦。」

筆者歪頭一想，關渡兩岸的山體都是火成岩體，好像挺合理的喔？廟方人員挺有概念的。欸～等等，不對阿，如果淡水河在關渡這邊被堵住，當年郁永河怎麼搭船進來的？

“初二日，餘與顧君暨僕役平頭共乘海舶，由淡水港入。前望兩山夾峙處，曰甘答門，水道甚隘，入門，水忽廣，漶為大湖，渺無涯涘。”—《裨海紀遊》

他搭的可不是艋舺（當時廣泛分布在台北一帶，巴賽族擅長駕駛的小船），而是海舶（可以橫渡台灣海峽的大船，常被稱為戎克船）耶！筆者趕緊提醒廟方關於郁永河的文字記載，廟方人員也意識到不合理，便與筆者繼續討論台北湖的成因。

新增說明文字

目前地質學家普遍運用同位素定年法定出大屯火山最近爆發的年代約在10萬年前，甚至近年來中研院陳中華研究員公布找到約5500年前的火山灰！地質學家也在關渡南岸找到來自北岸的火山岩層（凝灰質角礫岩）—這意味著大屯火山爆發造成的火山泥流確實曾經流到關渡一帶—看起來確實有火山爆發造成台北湖的可能性、只是目前已知的火山噴發年代比起清朝更加古早了些？

然而，在那火山岩層之上，卻還覆蓋了淡水河形成後才堆積的河流沖積層（景美層、松山層）。這就不對了…如果是火山泥流堵住淡水河形成台北湖，火山岩層應該覆蓋在河流沖積層上面才對…怎麼反了呢？難道說，火山泥流堵塞淡水河、造成台北湖這件事，終究只是一種理論上可能、實際上不曾發生過的想像而已？

 此時，地震終於要登場了。

約在80萬年前，山腳斷層開始活動，斷層以東的地層，隨著一次又一次的地震，不斷陷落。而且，在更早之前，東北方的金山斷層，早已開始活動並延伸到外海，甚至可能因為斷層錯動、誘發海底山崩而產生海嘯；無獨有偶，大屯火山也早在山腳斷層活動前，便已開始隨著一次次的噴發逐漸長高！災難電影的元素相當齊全了呢～（抖…）

就在這個moment！江湖地科男（這哪來的山寨版柯南？）突然靈光一閃，想到了一種可能性！

如果那時大屯火山還沒像現在長這麼高，南側的台北盆地還沒陷落的那麼低，金山斷層、山腳斷層的陷落，就可能在大屯山區中形成越往東北方越低的谷地；附近的河流，也就會紛紛改流向這個現在早已不見蹤跡的神祕河谷，從金山出海。隨後，大屯火山繼續噴發，火山泥流堵塞了這個神秘河谷，河水一時無處宣洩，台北湖就此現身！

這時兇手（X）讀者（O）不免提出質疑：「江湖地科男，你有什麼證據？」

此時，江湖地科男手裡拿著一顆有點磨圓的石頭說著：「這是在大屯山區的火成岩塊中找到的沉積岩，而且岩性跟中央山脈的岩石一致，顯然曾經有河流把中央山脈的岩石帶到這裡！」

「等等…你那句”真相只有一個”的名言呢？」

「這就是江湖地科男跟江戶川柯南的差別了。地科的案件往往是更為久遠、缺乏目擊證人的懸案，所以當江湖地科男追查時，如果發現了更有力、更直接的證據，就會推翻或修改了現有的認知。但這不代表打臉前人的調查草率，而是因為科學進展總是需要站在巨人的肩膀上，真相或許難以重現，但「地科偵探們」仍利用更新、更有力的資料一步步的逼近「真相」。

時過境遷，大屯火山已經停止噴發，台北盆地也聚集了大量人口。大屯火山會不會再次噴發？台北盆地會不會因為火山泥流堵塞淡水河而變成台北湖？許多人非常關心，筆者前陣子也接到各界詢問電話、接到手軟（課長忙碌時，代接電話啦）。

那麼現在該如何看待火山活動監測與研究？可以想成像是健康檢查，醫生做了許多檢查項目，需要綜合評估才能確認人體是否出狀況。更何況，每個人身體狀況都不盡相同，同樣是天氣變化，身體強壯的人沒感覺，體弱的人就容易生病。每座火山也都有不同的體質，因此，其他火山可能即將噴發的各項監測數值（或稱為異常活動門檻值），不一定適用於大屯火山（以及龜山島火山）。而且，在大家所不知道的背後，相關單位早已持續進行各項監測活動，並召集學者專家研議發布警戒機制囉。

大屯火山究竟何時會再度噴發？還是不會再噴發了？或許，現在還無法給出明確的解答，但一定會越來越接近真相。

關於大屯火山與台北湖的小故事，就先分享到這裡囉。

參考資料：

台北盆地的地質背景：http://homepage.ntu.edu.tw/~tengls/geo-info_taipei.htm
台灣火山活動監測：http://dmip.tw/lfive/2017/

1697？，郁永河。《裨海紀遊》。

2004，鄧屬予等。台北堰塞湖考證。地理學報第36期，77-100頁。

2018，簡翊展。臺北盆地之相分析及沉積歷史。台灣大學地質科學研究所碩士論文，共138頁。

2019，徐毅振。《康熙台北湖》。

挖掘古地震：找尋斷層活動留下的地震痕跡

文／圖：洪瑞駿、姜竣友

(編按：「斷層槽溝」是一種研究斷層在地表特性的方式，人工製造出地層剖面方便直接觀察，本文為兩位作者觀察六甲斷層槽溝後的科普文分享)

從斷層開挖槽溝找尋古代地震的紀錄，對筆者而言也是件新奇體驗！雖然說筆者的研究主軸為地震，但大多時間是跟那些上下抖動的震波圖為伍，很少有到野外親眼一看斷層的機會，尤其是有過地震活動紀錄的斷層。如果知道斷層在很短的時間(所謂很短還是至少有數百年)內曾活動並伴隨地震，這樣的斷層常會被歸類為活動斷層。從地質學角度來說，想要知道某條斷層究竟有沒有活動紀、是否屬於活動斷層，或想了解過去斷層活動的頻率，最直接的方式就是「眼見為憑」：直接開挖，一探究境！

斷層活動與地震

由於板塊運動的緣故，大地承受著相當大的應力作用。以台灣來說，菲律賓海板塊每年大約以8公分的速率擠壓台灣，這樣的速率大概跟手指甲生長速率相當，雖然看似很慢，但放著不管一下就累積了很多移動量。當岩石受到板塊作用的力量擠壓時，一開始會撓曲變形，而外力若持續作用，岩石最終還是會斷裂，形成斷層，而岩石破裂瞬間所釋放的能量即是地震。試想，當我們握著一支尺的兩端並開始擠壓，尺便會開始撓曲; 當擠壓的力量過大時，尺會斷裂並產生震盪，這樣的震盪就如同斷層活動發生地震。

依據斷層活動的特徵可以將斷層分類如下，並如圖一所示。

1. 正斷層(normal fault)
2. 逆斷層(reverse fault)，不過我更常談這分類之下的「逆衝斷層」(thrust fault)(註1)
3. 平移斷層(strike-slip fault)，有時會譯作「走向滑移斷層」

圖一，斷層的主要活動形式。由左至右為地塊相互擠壓形成的逆衝斷層(reverse fault)，相互遠離而造成陷落的正斷層(normal fault)，以及在水平面上滑動的走向滑移斷層(strike-slip fault)。Credit：USGS

我們暫且把以上的分類想成是理想情況、又或者是簡單的三軸分量，因為在真實世界中，斷層經常會有一種以上的活動特徵，例如去年造成重災的美濃地震，它的斷層活動就是以平移為主並帶有逆衝的分量(簡單來說就是上述的2+3，但以3為主)，這也是台灣最常見的斷層型式。了解不同類型的斷層活動，搭配斷層長度、活動週期等其他資訊，能幫助地震學者計算斷層活動機率並評估危害程度。

什麼是活動斷層？難道有「不活動」的 斷層？

前面已提到，斷層就是地層破裂並出現相對移動。因此看到斷層，就意味著這邊一定曾有過斷層「活動」！不過，隨著時間演變、地質條件也會慢慢改變，讓斷層活動的外力並不會一直都在。有些原本會活動的斷層，會因為失去大地作用力而不再累積能量，最終不再活動，可以想成斷層「死掉了」。另一方面，有些斷層因為適當的大地作用力條件下，仍可以繼續累積能量，因而可以預期將來的某一天，斷層會再次發生地震、釋放能量，這樣的斷層我們便稱作「活動斷層」。當然，這樣的講法還是有點籠統，因此科學家會給予更精確的定義，以台灣來說，依照中央地質調查所公布的活動斷層定義，這些斷層必須要是十萬年以來有活動證據者。若是有一萬年來的活動紀錄，地質調查所會進一步歸納為第一類活動斷層；若是一萬年~十萬年間活動者，則稱為第二類活動斷層。

十萬年很久嗎？其實一點也不，事實上，地質作用十分緩慢，慢到你常會忘了它有在作用。板塊僅以每年數公分的速率移動，要是沒有現代的測量技術隨時監測，我們也很難發現板塊的運動；而若是要探討顯著的地質變化，往往是用百萬年作為時間單位來計量。所以和整個地質歷史的尺度相較，一萬~十萬年這樣的時間或許只是算是一瞬間、而地震活動甚至短到不可想像。

以下列舉一些可以定義活動斷層的方式(滿足其中一項即可)：

• 有潛移行為者(例如池上斷層)(註2)
• 有歷史地震發生者(例如集集地震的車籠埔斷層)
• 透過地形監測確定有變形者(例如彰化斷層)
• 有地質證據證實斷層曾經在上述時間區間內發生過。

除了上述第一、二類活動斷層外，還有一種稱為存疑性活動斷層，也就是說這些斷層的特性還有討論空間，或者是在地表難以確認它的存在，其它諸如「到底是不是斷層？」「是否真的有十萬年內的活動紀錄？」……等等。有時地質學家會以虛線示之，而地調所則未將其標於活動斷層分布圖中，圖二標出了根據這些活動斷層分類評估後，定義出來的第一類與第二類活動斷層。

圖二，中央地質調查所公布的台灣活動斷層圖。本文所指槽溝的目標斷層即是17號六甲斷層。

剖析斷層的利器：斷層槽溝

開挖斷層槽溝，顧名思義便是在斷層帶上挖一個深槽(大約數公尺深)，以分析斷層過去的活動紀錄了。然而這想來簡單，做起來卻不容易，首先，斷層淺部常被厚厚的沉積物蓋住，要確切定位出斷層帶(通常只有數十公分寬)位置，仍俱有相當的挑戰性。再者，斷層帶在淺部地層經常會散成許多較小的裂隙(註3)，亦或是…斷層帶根本沒有延伸至淺部的盲斷層(註4)，這些都使槽溝位置選取的難度增加。因此，通常地質學家在決定開挖之前，都需要進行許多評估，例如震波測勘、地電阻測勘、以及參考地質圖、地形資料等，然而即便如此，淺部幾十公尺~幾百公尺深的地層中，經常充斥各種雜亂的物質(例如土壤、人為回填土等等)，加上地下水量不平均的干擾，讓斷層位置判斷增加些許難度。

此次槽溝開挖的緣起為嘉南農田水利會委託學者及顧問公司探勘六甲斷層，欲藉由觀察斷層帶上的紀錄，了解該斷層多久活動一次、最後一次活動的時間為何。斷層本身比鄰近的岩石較為脆弱，因此長期受力的作用下，地震便會在斷層上重覆發生。因此，計算斷層兩邊地層的相對位移量，便可以推估地震活動次數，以及最後一次的活動時間。圖三簡化表示了二次活動在地層紀錄中留下的痕跡：

圖三，從槽溝觀察到斷層，依照地層位移變化判斷古代地震的方法簡圖，詳細描述請見內文。

圖三的右半邊為現今看到槽構中地層剖面的示意圖，從地層的分布我們可以確認一件事：5千年前沉積的地層並未被中央的斷層「切過」，因此它的上方是平整的狀態，而其下方不連續的部分是1萬年前的地層，看起來它是有被斷層切過而造成兩側的高低落差，假若這個落差是由一次的斷層活動造成，那麼它就會是介於在5千年前至1萬年前的地震。接著我們把1萬年前地層中的高低落差(1.8m)拉到1萬年前齊平的狀態後，就會得到左圖，接著再分析下方5萬年前形成的地層，就會發現下方5萬年前的地層「還有1m的高低落差」，當然，如果這是另一次斷層活動所造成的，就代表在介於1萬年前至5萬年前之間，還有一次地震。因此當我們固定測量基準面，計算地層的相對位移量，搭配地層厚度、斷層面角度資訊，可以回推每一次的地震錯動量，以及地震發生的次數。通常學者會將該斷層每一次的錯動量平均，得到大致的地震回歸週期(也就是該斷層隔多久會釋放一次地震)。

六甲斷層槽溝

所以說了這麼多，我們在六甲斷層槽溝究竟看到甚麼? 首先，六甲斷層是一條長達21Km逆衝型盲斷層。近日由黎明工程公司於烏山頭水庫庫址開挖槽溝(圖四)，而地質學家便會在槽溝中尋找蛛絲馬跡，推理過去發生的地質事件。

在大多數的情況中，越下方的地層，年紀越老(除非有些地質作用讓地層倒轉過來，但這次的例子是沒有的)，所以我們的故事會從底層最老的地層說起。整體而言：從老到新的地層傾斜程度逐漸變緩，這告訴我們老地層經歷更多的外力作用而變得更傾斜，可推知抬升作用不斷的進行。地層的成分可提示我們該區域過往沉積環境：底層含較多的泥質成分，代表這地區過去可能是湖泊或是較寧靜的水域等搬運能力較弱的地方；而淺部含沙量較高的成分則表示當時沉積環境為搬運能力較強之環境，如氾濫平原或河流(圖四、五)。將以上故事搭配定年的結果，我們將可建構出地層沉積史，解釋古代環境的變遷。

圖四：黃線以下顏色較深、顆粒較細，為靜水沉積環境；以上顆粒較粗、顏色較淺，為河相沉積環境。紅色圈處透鏡狀的沙層為典型的河道截切面。

圖五：藍色圓框處為古代植物根部生長留下之痕跡。黃色虛線處上方為回填土層。紅框處為代表古河道剖面的透鏡狀沙層。綠色實線代表地層走勢。

至於地震留下的痕跡則要回到構造解釋了，學者觀察到在地層中有廣泛分佈裂隙充填構造，這可能是由於地震或褶皺作用造成地層產生裂縫，進而填入其他物質。而在淺部的地層中有一層泥質薄層有著明顯的扭曲(圖六)，可能是其在尚未成岩時遭一次地震事件的擾動。

圖六：(左)淺部受擾動之泥層(紅色圈內)，可能為地震事件造成。泥層上方紅磚，可約略推估該處地層極為年輕。(右) 裂隙充填所造成之條紋(箭頭處)，可能為地震擾動形成的。

 那造成地震的斷層在哪？先別急，前面提到了六甲斷層是盲斷層，加上許久未錯動產生地震，槽溝並沒有看到斷層本身。不過，地層卻留下了印記，除了前述的資訊，加上在短短六十公尺內，地層傾角由8度陡增至60度(圖七)，也暗示著這裡曾有過數次斷層活動，這樣驚人的地層變形，連資深教授都嘆為觀止。初步判釋，這樣的變形應該是在過去9000年內由多次的地震等作用造成，當然不排除近代歷史地震的貢獻。而根據歷史文獻紀載：1661、1736、1862年台南皆有大地震的紀錄，其中1862清朝台南大地震是台灣19世紀傷亡最慘重的地震，推估規模達6.7，其位置與六甲斷層十分接近(鄭世楠，2014，塵封的裂痕-歷史地震第二講ppt 47、51)，現階段研究仍在進行中，我們期許構造所留下的地層證據有機會提供更完整的解答。

圖七：地層傾斜變化，由西向東地層由平坦的8度陡增至近60度(取自嘉南農田水利會六甲斷層報告書)。

雖然，由槽溝觀察斷層的分析結果，還需要一段時間的研究才會出爐，但毋庸置疑，六甲斷層是個活躍的活動構造，也是未來台灣的地震威脅之一。像這樣的斷層分析需要有更多的研究投入，而台灣的地震危害潛勢及評估仍亟需各方人力共同努力與推廣。

特別感謝：高嘉謙博士生及黎明工程顧問公司。提供重要的斷層資料與指正，使本文更臻完善。