2022年09月28日公視記者 林書帆 柯金源 于立平 陳淯茜 陳慶鍾 劉啟稜 賴冠丞
在917、918地震過後,我們跟著台灣東部地震研究中心、國家地震工程研究中心、台灣大學地質科學系等專家學者,一起來追探地震造成的影響,解讀沿著斷層所遺留下的種種訊息,找出未來與地震共存的因應之道。
追蹤地表破裂軌跡 釐清斷層活動
917、918強震,在各地造成災情,除了救災人員,科學家也在第一時間趕往現場。台灣東部地震研究中心團隊,在9月19日前往各鄉鎮現勘,目的是尋找地震造成的地表破裂跡象。因災後復原考量,這些痕跡可能很快會被清除,研究人員希望能在此之前,盡可能收集相關資料。
研究團隊在花蓮富里鄉一處道路標線,測量到14公分的位移。台灣東部地震研究中心副主任顏君毅指著路上裂開的雙黃線說明,「受到斷層錯動影響,本來在這裡的線跑到這裡,我們通常會去量它橫移的量,這邊量起來大概是14公分」。
除了實地踏查,研究人員也藉由空拍機搜尋大範圍的區域,一路北上,追蹤斷層活動的線索。在玉里鎮上,一道裂痕從鎮上百年廟宇協天宮,延伸到200公尺外的玉里圓環,他們一邊紀錄,一邊討論這些地表破裂的關聯性。
顏君毅指出:「如果從集集地震開始到現在,集集地震是一個大破裂,再下一個地表有明顯破裂的,就是2018年的花蓮地震,今年雖然好幾個地震,但都沒有發現真正明顯的破裂軌跡。918地震等於是近幾10年來第三個有造成明顯地表破裂的地震,地表破裂會造成建物損壞,但我們研究它的機會卻不多,所以這次地震以科學研究來講是相當難得的機會。」
顏君毅進一步解釋,地表破裂代表地震要不是震源深度夠淺,就是規模夠大,地震的能量沿著斷層面傳到地表,在地面上劃開一刀,產生的破裂有助於更精確判斷斷層的位置與走向,「如果是以地形變化來判斷,就比較容易有出入。」
追捕餘震 解析地底孕震構造
如果地震沒有造成地表破裂,該如何了解深埋地底的斷層呢?由於地震通常發生在主要斷層面上,一場地震發生後,主震伴隨著後續的大小餘震,有時從餘震分布剖面圖上看起來會連成一條線,這條線可能就與斷層的走向大致相符。這也代表偵測到越多餘震,或許就能越清晰的描繪出斷層的構造。
規模六以上的地震,會引發很多餘震,是了解斷層構造與地震機制的最好時機。台大地質科學系教授郭陳澔與研究團隊,9月18日清晨前往台東追蹤餘震,沒想到在當天遇上了規模更大的主震。他一邊開車一邊述說當時經過:「我們那時候正往中央山脈裡面走,感覺(車子)屁股就甩尾,後來在布地震站時,看到整個山坡塊體掉下來,沙塵都揚起來,才知道這比17日的地震還大。」
研究團隊參考中央氣象局發布的主震位置,概略推測餘震發生的範圍,在39小時內,完成46個臨時地震測站的架設,組成一個密集的網,把餘震網住。這是一項與時間賽跑的工作。郭陳澔表示:「你晚到的話,可能就漏掉一、兩顆地震,而且搞不好它們剛好就發生在比較特殊的位置上。如果不多收集一些這種基礎資料,未來要做到人家常常在問的地震預測,我是覺得不可能啦。」
郭陳澔研究團隊,從2016高雄美濃地震後開始密集地震網相關研究,918地震是他們第六次啟動追震任務。在2018年花蓮地震時,他們藉由密集地震網,發現除了米崙斷層外,當時也有很多小的斷層活動。如果將米崙斷層比喻為一棵樹的樹幹,它錯動之後,樹枝上的樹葉也會抖動,但是這些小樹枝的活動,可能是過去觀察不到的。「那次的發現給了我們信心,藉由密集地震網可以更了解地底下的孕震構造。」郭陳澔說。
測站越密集,就能越精準定位地震發生的位置,但中央氣象局的永久測站受限於經費,可能平均每10公里才有一個測站,一般而言,地震定位可能有3到4公里的落差。郭陳澔說:「所以有時候學生問我這個地震是哪個斷層引發,我都不敢講,因為定位有落差,這顆地震到底要連到這個斷層,還是另一個斷層?這是很大的問題。」
從2003成功地震到918池上地震 中央山脈斷層現形
918地震究竟跟哪條斷層活動有關?國震中心與中央地調所初步勘查發現,包括崙天大橋、高寮大橋以及東里火車站等主要受災地點的分布位置,與已知的玉里斷層、池上斷層大致相符。但中央氣象局地震測報中心課長陳達毅在9月18日的記者會上表示:「昨天的主震,經過震源力學分析,應該跟中央山脈斷層有關係,與池上斷層的關聯性較小。幾個規模5.0以上的餘震,也大概分布在這個範圍。」
早在1965年,時任中央地調所所長的地質學者畢慶昌,就認為中央山脈腳下有一條斷層存在,也是他首次提出「中央山脈斷層」之名。但由於它是沒有明確出露地表的盲斷層,難以精準確定實際位置、長度,至今尚未列入中央地調所公告的活動斷層名單。不過2000年後發生在東部的幾場地震,讓科學家逐漸相信,這條斷層可能確實存在。
科學家是根據哪些線索做出這樣的判斷呢?還記得前面曾提到,餘震分布通常會與斷層走向大致相符嗎?池上斷層,是918地震震央附近最著名的斷層之一,屬於縱谷斷層系統,2003年,台東成功發生規模6.4的地震,從餘震分布圖上可以大致看出一條由地表往東傾斜的線,與已知的池上斷層構造相符,但西側零星的餘震,當時就令學者懷疑可能是中央山脈斷層的活動。
中正大學地球與環境科學系教授温怡瑛說明,成功地震發生時,大家還不是很肯定:「不過到了2006年的卑南地震,我們非常明顯的看到一個往西傾的震源機制,它的餘震分布,都是高角度往西傾的構造,2013年的瑞穗地震,同樣也是震源機制明顯往西傾的地震,跟縱谷斷層系統往東傾的角度不符。」中央山脈斷層的存在,就在這一次次的歷史地震中,逐漸現形。
郭陳澔研究團隊與中研院研究員傅慶州合作布設的密集地震網,同樣觀察到與這幾起歷史地震相似的模式。917地震發生後不到40小時,他們偵測到1200多個規模足以定位的地震,集中在畫面左方的餘震,大致形成往西傾斜的構造,被認為是中央山脈斷層的活動,而且可能觸發了池上斷層,形成右方往東傾斜的餘震群。
溫怡瑛說明:「中央山脈斷層與縱谷斷層距離非常接近,當它釋放大能量時,一定會相互影響。例如2006年卑南地震雖然發生在中央山脈斷層上,但縱谷斷層池上段一樣有餘震發生。」
對於中央山脈斷層在918地震後,觸發其他地震活動的可能性,陳達毅表示:「看起來最靠近震央區的是池上斷層,所以可能受影響的機率稍微高一些,至於往南的利吉斷層或其他斷層,有沒有機會被影響,要看餘震序列後續發展情形,氣象局會持續加強監測,請民眾無須過度恐慌。」
918地震帶來的省思
對於地調所正式公告的活動斷層,縣市政府可以在斷層兩側劃設一定範圍,禁止興建公有建築,限制私有建築簷高不得超過7公尺。然而918地震提醒我們,尚未正式公告的活動斷層也會帶來災情。溫怡瑛認為,這兩起地震雖然帶來災害,卻也提醒我們這些地質活躍的地方始終會有地震發生,而且規模大小是有可能超越以往評估的。
台灣大學地質科學系退休教授陳文山,建議政府應重新思考活動斷層地質敏感區的劃設標準,將中央山脈斷層這類盲斷層納入考量,即使無法清楚劃定斷層明確範圍,也要清楚告知民眾該區域有活動斷層存在,有發生地震的災害潛勢。
地震,是最難以預測的天災,除了持續進行科研調查,累積基礎資料,也應思考將這次觀察到的地震特性,納入耐震設計規範中。並且藉由更充分的資訊公開,讓民眾做好準備,才能在下一場大震來臨時,減少災損與傷亡。
※本文轉載自 公視《我們的島》節目—【科學研究篇:探尋918地震|解讀斷層的訊息】
了解到地震與斷層的關係,要確實做好防災的準備。(普10507)
回覆刪除地震在台灣算是時常發生的 多了解地震的知識 在做好防災演練
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刪除台灣是個地震多的國家,所以我們平時就應該要多多了解地震的知識pu10407
回覆刪除地震在台常發生,新聞應該充分公開資訊,讓人們有先準備的防護措施,才能應對自然災害。pu10443
回覆刪除台灣是一個很常發生地震的國家,平時就應該多留意有關地震的相關訊息pu10414
回覆刪除PU10431 地震雖然無法預知 但隨時要做好準備
回覆刪除台灣位於火山地震帶上 因此有許多地震 雖然地震無法預測 但是我們可以查詢地震的相關資訊10417
回覆刪除這篇文章讓我知道原來偵測到越多餘震,或許就能越清晰的描繪出斷層的構造,平時也要作足地震隨時會來臨的準備。(Pu10508)
回覆刪除這個地震造成很大的影響,我們平時就要做好防災措施以防萬一!台灣真是個寶島啊!
回覆刪除普10538 彭致元( 補10月)
餘震對於一班百姓來說可能是很恐怖的事情,但對於研究者來說卻可以更佳清晰的描繪出斷層,可見不同目的有不同看法 普10515
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