一、認識災害性地震與活斷層 - 工程地質與防災科技研究室

因為弧陸踫撞的結果，台灣地區地殼變動激烈，斷層發達，且地震頻繁。

圖五是台灣地區從1900至1996年地震震源的三維分佈情形，充分地表現了板塊間相互的關係。

在東北部，包含 ... 台灣區學校校舍耐震性能改善研討會分區講習共同資料,P.81~l17,l999年1月 李錫堤 國立中央大學應用地質研究所 一、認識災害性地震與活斷層 1.1地震的成因 從自然史的角度來看，地球是處於變動狀態的。

地殼上許多大陸地塊的分散與聚合，大陸內部蒼海桑田的變化，都是最好的說明。

地殼變動的過程，一般是持續而緩慢的。

只有在特定的地點，因蓄積過量的熱能或應變能或其它外來的能量，才會發生突然的變動，例如：火山爆發、地震....等，引起人類的注意。

發生地震的原因不外乎下列數種：(1)斷層錯動，(2)火山活動，(3)岩溶塌陷，(4)隕石撞擊，(5)地函物質相變化，(6)地下核爆及其它人為因素等。

按目前的瞭解，斷層錯動是發生地震最主要的原因；其發生次數最為頻繁，造成災害的機會也最大。

火山活動引致的地震一般規模較小，影響範圍有限。

岩溶塌陷一般限於卡斯特地形發育的石灰岩區，其引致的地震規模亦小。

大的隕石撞擊可能會引起很大的地震，地球上雖留有隕石撞擊的痕跡，例如：美國亞利桑那州的梅提歐隕石坑（直徑約一公里），但自有近代地震儀的百年以來，尚未有這一類地震的記錄。

發生在地下數百公里深處的地震目前有一種說法，認為是地函物質因結晶構造突然轉變發生體積變化而產生地震。

地下核爆產生的能量甚大（相當於一個中高規模的地震），故亦為地震的來源；那些已公布的核爆為地震學者研究地球結構及震波傳播的最佳資料。

此外，在建造大型水庫或在深井內灌水，施加外力或潤滑斷層面，都有誘發地震的記載。

按目前的瞭解，斷層錯動是發生地震最主要的原因；其發生次數最為頻繁，造成災害的機會也最大。

尤其是發生在陸地上的斷層錯動，更是造成災害性地震(disastrousearthquake)最主要的原因。

1.2斷層活動與地震 西元1906年，舊金山大地震後，一系列的災後調查工作使相關的學者們開始形成斷層活動產生地震的觀念。

1911年，美國學者Reid隨即提出「彈性回跳學說」，充分說明了聖安地列斯斷層發生巨大地震的機制。

當地殼受力時，其較柔軟的部份，例如斷層帶及其鄰近之受擾動的地層，較容易發生變形。

地殼不斷的受力後，當斷層內部承受的剪應力超過斷層本身的剪力強度時，斷層即發生滑動。

當滑動發生時，扭曲的地盤同時回彈，並向四面八方傳遞彈性波。

這種彈性波傳至吾人的腳底，我們感覺到的也就是地震。

一般而言，斷層破裂的長度越長，地震的規模越大，而振動的強度也越強。

但是，振動的強度會隨斷層距離之加大而減弱。

沿斷層附近地帶通常也是地振動最激烈之處。

1.3地震災害 斷層活動所造成的地震災害是所有天然災害中傷亡最為慘重的一種。

表一是世界上一些死亡慘重的地震一覽(如此災情慘重的地震必定與斷層活動有關)。

1556年(明朝)發生於中國陜西的一次地震，造成了約83萬人的死亡；本世紀(1976年)發生於中國唐山的一次地震(唐山斷層移動)，亦造成了約70萬人的死亡。

凡此皆警示吾人必須重視地震防災。

能對地震多一分認識，在地震發生前多做一分準備，則當地震發生時必能減少一分損失。

表二是台灣西部地區近四百年來較大災害地震(有地變及/或較顯著傷亡情形的地震，均為發生在當地且規模在6.5以上的地震)一覽表。

這樣的地震，近四百年來，共有22次，且主要是發生在上半世紀；70及80年代幾無災害性地震。

近三十年，台灣西部地區人口激增，若再有類似的地震發生，則災情必然更加慘重。

不巧，上半世紀地震活躍期又將來臨，吾人有必要更加重視地震防災，以防範於未然。

台灣東部地區是全世界地震次數最多的地方。

其地震防災所須受到重視的程度，自然不應小於西部地區。

1.4活斷層的定義 「斷層」是地殼或地球內部的一條斷裂，其兩側地盤有明顯的相對位移者。

地球自形成以來，歷經數十億年的地質變動，在地殼內部留下許多斷層。

尤其是在造山帶內，斷層更是多如牛毛。

不過，在這些斷層中，絕大部份是不活動的；有許多斷層其內部物質甚至已經岩化，成為所謂的糜嶺岩(mylonite)。

即使在活動的造山帶內，也不是每一條斷層都是會動的，其中僅有少數幾條具有近代活動的記錄。

近代活動過的斷層一般被認為將來有進一步活動的潛能。

簡單的說，活斷層是一種現今仍然在活動，並且可能在不久的將來再次發生錯動的斷層。

究竟如何去判定一條斷層是否屬於活斷層呢？關於這個問題，目前學界尚無統一標準。

活斷層的定義隨不同國家與地區及不同學者而有所不同。

日本活斷層研究會(1980)認為在第四紀(