肆、臺灣地區地震活動特性探討

一、全區概述

全世界有超過70%以上的地震發生於環太平洋地震帶,而臺灣更地處於其歐亞大陸板塊與菲律賓海板塊相互碰撞之樞紐點上,屬於典型板塊碰撞所產生之大陸邊緣島嶼,每年約有15,00018,000個大大小小的地震在此發生。根據地質學家的研究推斷,菲律賓海板塊約在六、七百萬年前開始向歐亞大陸板塊擠壓,臺灣島遂得以誕生並成長,此造陸運動迄今仍在持續進行,也持續引發頻繁的地震活動。由於菲律賓海板塊向西北方向前進時,與歐亞大陸板塊之碰撞作用,造成呂宋島弧對臺灣所造成的強大擠壓變形。

菲律賓海板塊相對於歐亞大陸板塊之板塊運動約每年7~8公分,由東南向西北方向移動。基於板塊擠壓架構,一般咸信臺灣地區現今之大地應力,主要為臺灣東南部呂宋島弧之西北斜撞力,其次為臺灣東北部沖繩海槽之擴張力,而臺灣西部則可能兼受重力高區之反阻力,因此造就臺灣地區之典型地震活動型態;臺灣東部地震頻繁,且呈現向北隱沒的傾斜地震帶,臺灣南部也隱約呈現向東隱沒之傾斜地震帶,其原因為歐亞大陸板塊向東隱沒至菲律賓海板塊之下;至於臺灣西部之震源分布,則主要為集中於斷層構造區附近之淺層地震。

臺灣的地震活躍帶大致可分為東北部、東部及西部3個地震帶。西部地震帶自臺北南方經臺中、嘉義至臺南,寬度約80公里,其特色為震源深度淺﹙約10餘公里﹚、地震個數較少但餘震較頻繁,影響範圍較廣,造成災情較重。東部地震帶北起宜蘭東北海底向南南西延伸,經過花蓮、成功到臺東,遙指呂宋島,寬度約130公里,其特色為地震個數多且震源較西部地震帶為深。東北部地震帶由琉球群島向西南延伸,經花蓮、宜蘭至蘭陽溪上游附近,屬淺層震源活動帶。此三大地震帶的形成機制均與板塊構造息息相關,且各地震帶內的地震活動有其不同的活動特性及發震形態,於本文中將再細分為臺北、臺中、嘉南、高屏、臺東、花蓮及宜蘭等7分區(7 分區之邊界參見圖4-1 ),各自探討相關地震活動特性。

二、全區地震活動時空分布與特性

臺灣自1897年開始設置第一套地震觀測站,並於1900年起即有記錄地震觀測資料,迄今地震觀測紀錄已逾百年,目前所蒐集的觀測資料更已超過40萬筆地震。以下就臺灣地區﹙即東經119123度、北緯2126度之間的矩形範圍﹚之地震活動在時間與空間上的分布特性進行統計分析,藉以提供今後地震活動趨勢及地震災害評估與防範之研究依據。

首先從空間分布的角度來看,參見圖4-2 a﹚及﹙b﹚,臺灣地區自19002008百年來,規模大於4以上的地震計有11,659個,其中19912008年之18年間就占了約4成﹙4,809個﹚,震源深度最深接近300公里。由地震活動在空間上的震源分布可以發現,臺灣地區震源深度較深的地震大部分都是在臺灣東北部發生,且臺灣東部在大約北緯24度開始,震源分布明顯呈現向北隱沒的傾斜地震帶,而在該地區地震深度小於20-30公里之地震則形成帶狀向東北延伸至琉球群島附近,原稱琉臺地震帶,由於位於臺灣東北部又稱東北部地震帶;另外在臺灣南部約東經121度附近也隱約呈現向東隱沒之傾斜地震帶,但是在此地區所發生的地震偏少,所呈現的隱沒作用也比較模糊;至於臺灣西部之震源分布,則主要為集中於斷層構造區附近之淺層地震。整體而言,除在臺灣西部的北港與觀音重力高區以及在臺灣東部花東縱谷中段西側的地震偏少以外,整個臺灣地區之地震活動都非常頻繁。而由近年地震活動的分布型態可以發現,目前的板塊作用方式與以往之長期觀測結果大致相同,同時也可說明目前臺灣地震網的監測品質已大為提升,僅由短期觀測資料就可以觀察到以往長期觀測資料才可以看到的構造活動特性。

圖4-3 19942008年地震個數之等值圖及規模大於6之震央分布,其中等值線高區可視為地震活動度較高的區域,分別位於宜蘭至花蓮、大茅埔-雙冬斷層北端與南端,以及臺東成功一帶;至於震央分布,主要仍以東部海域為主,由南澳向東南延伸至南澳海盆似有一帶狀地震分布,而在臺灣西部規模大於6之震央分布則主要以集集地震之主震及其餘震為主。

接著在地震活動的時序統計上,圖4-4 a﹚為臺灣地區19002008年之地震個數統計圖。由百年來的地震個數統計圖顯示,在19001972年之間的初期地震觀測,因為地震儀器較為簡陋、地震站的設置數量亦少,以及相關硬體設備不夠精良,所以只能記錄到地震規模大於4以上的地震資料,平均每年的觀測資料只有41個地震。在19731993年之間的地震觀測,由於地震觀測網陸續建立與改善,平均每年的觀測資料已增加到約5,000個地震。此外,中央氣象局地震網自199311月以後,由於地震資料的蒐錄方式,同時採用傳統的系統自動偵測方式以及連續記錄數位資料的方式進行,此一軟體更新彌補了以往微震不易為系統自動偵測而遺漏的缺憾,其對於強震與微震間相關性之探討,則提供了豐富資料。在19942008年間的地震觀測,因使用連續數位方式記錄資料,使得所蒐錄的地震個數大幅增加,平均每年的觀測資料約18,000個地震,大約提升為軟、硬體更新前的3倍以上。

圖4-4 b﹚為年累積規模及累積能量統計圖。由百年來的地震累積能量與累積地震規模分布圖顯示,臺灣地區的地震活動一直都非常頻繁,地震規模大於7以上的地震有36個,平均每年的累積地震規模約為7。在19051925年間有多次大規模的地震活動,其中包括1906年規模7.1的嘉義梅山地震,因此其累積地震規模大於平均值。在19251950年間只有少數幾次大規模的地震活動,其中包括1935年規模7.1的新竹-臺中地震與1941年規模7.2的嘉義中埔地震,因此其累積地震規模小於平均值。至於19501972年間大規模的地震活動又變得較為活躍,1973年以後地震活動再度略顯平靜,直到近幾年才又有較大規模的地震活動。

古登堡﹙Gutenberg﹚與黎克特﹙Richter﹚於1944年研究加州地震再現頻率曾提出的關係式,爾後該關係式經過改良演變,目前較為普遍的應用計算,是將某個特定地區,其規模大於等於M以上的累計地震個數定義為N,經過適當的條件限制,計算所得a值和b值即為代表該特定地區的地震活動特性。其中a值為M等於零之地震個數的對數,暗示此特定地區的地震頻繁程度;至於b值則代表此地區大規模與小規模地震之間的比例,b值愈低表示規模大的地震相較於規模小的地震佔有較高的比例。一般而言,a值與b值應該同時檢視比較,同樣a值較高的情況下,若某地區亦具有較高的b值,則暗示此地區有很多小規模地震發生;反之,若某地區具有較低的b值,則意味此地區不但地震數量多,也較有可能發生大規模的地震。

徐明同﹙1979﹚引用宮村﹙Miyamura﹚的研究指出,b值在大陸內地與穩定臺地周圍可動帶約為0.4~0.7,環太平洋、阿爾卑斯及喜馬拉雅山脈為0.7~1.0,海嶺、沿海溝地帶及島弧地帶則為1.0~1.8。過去曾有多位學者﹙Hsu, 1971Tsai, 1981Wang, 1988Cheng and Yeh, 1989﹚針對臺灣地區不同時期的全區進行b值研究,所得結果均介於0.8~1.2的範圍之間。另外,也有學者針對特定區域或時期進行研究,例如王錦華、謝昭輝、詹軍威與李白華﹙1990﹚利用東臺灣1973-1987年臺灣遙記式地震觀測網的觀測資料計算花蓮瑞穗﹙Juisui﹚的b值為1.25,辛在勤與張建興﹙1992﹚、張建興與辛在勤﹙1994﹚分別研究1992年與1993年的臺灣整年地震所得到的b值為0.991.08,辛在勤、張建興與江嘉豪﹙1994﹚針對1973-1993嘉義臺南地區分析所得b值為0.93等等。

表4-1 列舉不同時期臺灣地區的地震活動特性參數如a值、b值及最小完整規模MC之變化情形。其中長期觀測資料﹙19002008年﹚計算得到的b值為0.74,比短期觀測資料﹙19942008年﹚所得b0.91小很多。圖4-519912008年地震個數、規模及b 值之時序統計圖。由圖4-5 可以看到b值隨著時間變化的情形,在集集地震發生前確實記錄到b值有明顯下降現象,而2007年以來則略為偏高。

圖4-6 a﹚是根據短期觀測資料所求得的b值等值圖,從空間的角度分析,臺灣地區的b值大概介於0.7~1.3,大部份區域約在1.0左右,中部地區、嘉義高雄交界、花東地區、花蓮外海以及龜山島一帶b值較低,臺北、桃竹以及屏東沿海一帶是b 值高區。若再與圖4-6 b﹚短期背景地震活動之b值等值圖相較,則最大的差異在中部地區﹙即集集地震活動最密集的地區﹚,明顯可看出背景地震活動的b值較高。

另外a值則代表了某段時間內某區域的活動度,a 值愈大表示活動度愈高,由表4-1 可知長期觀測資料的a值為7.04,與背景活動計算的值7.08相近,意味著背景活動資料相當程度代表了臺灣地區長期的活動度,因此短期觀測資料的a7.21可視為臺灣地區近期處於較高的活動度下。

至於本地震監測網可偵測到的最小完整規模MC,根據陳燕玲﹙2006﹚的研究指出,在機械式觀測年代﹙19001972年﹚之地震觀測主要以較大有感或災害地震為主,個數少且能觀測到的最小完整規模為4.7,相較後續階段而言偏高;爾後進入網連化觀測階段﹙19731990年﹚的地震觀測數目大幅增加,每年約5000個,為之前的120倍以上,此時能觀測到的最小完整規模降低至2.4;而進入現代化觀測且連續式記錄階段﹙19942008年﹚的地震觀測數目較之前一階段更是大幅增加,每年約15,000 ~ 18,000個,為之前的3倍以上,能觀測到的最小完整規模更相對降低至2.0,島內更可降低至1.5 圖4-7 ﹚,比前一時期的2.4改進許多。 圖4-7 為中央氣象局地震觀測網觀測能力下限的規模等值圖,可清楚呈現該地震網於臺灣周遭地區整體的偵測能力。

三、全區背景地震活動特性

根據歷史記錄,臺灣近百年曾經發生多次災害性的地震,例如1906年梅山地震、1935年新竹臺中地震、1951年花東縱谷地震、1964年白河地震、1986年花蓮地震以及造成重大傷亡的1999年南投集集大地震等。這些中大規模地震不斷發生,顯示臺灣明顯屬於全球地殼活動相當劇烈的特殊區域,處於如此受到地震威脅的環境之下,地震前兆的研究工作也就格外重要。

地震活動度的異常分析,被視為地震前兆現象研究中極為重要的課題。惟所謂異常乃一相對性的指標,意指對於一個具有地震活動的地區,其應可找出代表背景活動度的地震活動,透過分析與比較,如能發現趨勢改變與某些重大事件有關,即可視為可能之前兆現象。背景活動度可由歷史觀測資料歸納彙整,其最主要的控制關鍵在於地震資料庫的累計觀測紀錄時間與資料完整性。背景地震活動之分析,必須濾除過去重大事件及其可能影響。有鑑於大地震發生之後,往往伴隨大量的餘震活動,若不將大地震序列自基本背景地震活動中抽離,而以全部的地震活動進行分析,則所得到的結果屬於整體平均效應,難以作為地震前兆研究的判斷標的。

林祖慰等人﹙2008﹚曾針對中央氣象局由19942005年間共計12年地震觀測資料,進行大規模地震序列的篩選過程,其篩選條件包括當月的地震總個數是否超過3000個以上、當月地震規模2以上的地震個數是否超過1500個、當月總累計規模是否超過73項,只要符合其中一個條件,當月全臺地震資料即予以刪除。經篩選後,原本12年共計144個月份的資料,被刪減為129個月份,地震觀測資料由268,296筆減少為185,193 筆﹙如圖4-8 所示﹚,此時的觀測資料即為背景地震活動資料庫。

針對前述資料庫,利用網格化分析技術,選取適當的網格展距大小與移動間距,即可依序計算各子網格的月平均背景地震活動參數,包括月平均地震個數、月平均累計規模與平均地震深度等數值﹙參見圖4-9 ﹚,這些參數即為各子網格本身的背景特性,亦即無大地震序列發生的情況下,該地區例行性的表現結果。另外,在分析地震活動常用的ab值研究方面,依據每個子網格周圍20公里半徑、子網格間距0.1°、分析樣本數至少100個地震以上以及回歸分析時擬合度須達90%以上等條件進行計算,所得a值等值圖與b 值影像圖結果如圖4-10 所示。參考圖4-9 圖4-10 ,考慮臺灣地區的地殼厚度,以深度40公里為界,可將背景地震分成淺部與深部兩組資料分析研究,歸納全臺背景地震活動特性如下:

(一)以月平均地震個數來看,對淺部地震而言,背景活動大致集中於下列地區:苗栗大湖到南投埔里,嘉義梅山,高雄桃源、屏東三地門與臺東延平之間,臺東成功向南延伸到臺東海槽,宜蘭南澳到花蓮壽豐之間,還有龜山島向東部外海延伸等地區。至於深部地震,背景活動則幾乎集中在臺北新店、花蓮鹽寮與與那國島﹙龜山島東南沖繩海槽邊緣﹚之間三角形地區,另外有相當零星的活動分布於臺灣東南部呂宋島弧以及恆春西南外海等地。

(二)關於月平均累計規模方面,大致表現與月平均地震個數相似,但淺部地震在臺灣東部沿著琉球島弧弧前盆地﹙和平海盆、南澳海盆、東南澳海盆﹚以半月形向南突出往東東南方向延伸,以及臺灣東南部沿著呂宋島弧向南南東方向延伸等兩大系統,均呈現月平均累計規模較月平均地震個數明顯的現象,顯示該兩大系統的地震雖發生個數少但規模皆較大的特性。而發生於琉球島弧下方的深部地震亦有個數少但規模大的相同特性。

(三)以平均地震深度來看,全臺淺部地震平均深度多在15公里範圍內,平均深度在25-40公里之間的地區包括宜蘭南澳、花蓮壽豐到 臺東成功外海、高屏西南部向外海延伸、以及北港高區等。對深部地震而言,由圖4-9 a﹚、﹙b﹚、﹙c﹚三者的右下圖均顯示,臺灣東部外海兩大板塊隱沒系統,包括北緯24°以北菲律賓海板塊向北隱沒,以及北緯24°以南歐亞大陸板塊向東隱沒涵蓋全部深源地震之發生,且震源深度分布可達近300公里深。

(四)圖4-10a﹚與﹙b﹚兩者代表1994-2005年臺灣地區未經篩選過濾之完整地震活動,分別計算深度0~40公里以及0~500公里兩組資料;而﹙c﹚與﹙d﹚則採用經過過濾篩選後的背景地震活動,分別計算深度0~40公里以及0~500公里兩組資料。完整與背景地震活動分別計算全0~500公里地震的b值大小為0.800.87。主要特性分述如下:

1、對於完整地震活動而言,花蓮東部外海局部地區與南投縣中心區域有相當明顯的b值低區。但同樣位置對應於背景地震活動來看,南投縣中心區域的低區即隱而不見,顯示其應為大地震序列﹙例如集集地震﹚活動觸發較多中大規模地震所導致的現象。

2、就背景地震活動來說,b值偏低現象集中於兩個地區,一在嘉義阿里山、臺南楠西與高雄三民、甲仙、內門之間;另一地區則在由花蓮市往南經臺東成功、東河到臺東市的近岸至外海地區,這兩個地區在完整地震活動分析中亦可清楚辨識,意味著中大規模地震與小地震的比率,不因是否有大地震序列發生而明顯改變。

3、由完整或者背景地震活動均可看出,在北臺灣包括桃園、新竹、苗栗與宜蘭等區域b值皆偏大;另外,屏東市南邊與蘭嶼南方也有b值偏大的情形,這些可能意味著地體構造可能較不均勻,或者很少發生中大規模地震。

4、在臺北盆地東南邊、宜蘭南澳與龜山島東部外海之間,深部地震計入與否對於b值影響較大,若加入深部地震則整體b值大小會降低,這主要與深部地震通常規模較大有關。

四、分區研究

中央氣象局地震觀測網﹙CWBSN﹚於19912008年共18年之間,總計已收錄近34萬筆地震定位資料,透過此一龐大之地震觀測資料庫,應可將臺灣地區劃分為數個分區,個別分析研究其地震活動特性。考慮地震活動度、地形與地體構造以及行政區域等因素,本局將全臺灣劃分為臺北、臺中、嘉南、高屏、臺東、花蓮及宜蘭等7個分區。接著,將針對區域概述、地震活動時空分布與災害地震回顧等項目,依序探討分析相關特性,期能更清楚掌握臺灣地區地震脈動之全貌。

(一)臺北分區

1、區域概述

臺北分區於地理位置上隸屬臺灣的最北端,範圍涵蓋臺北盆地、臺北盆地周遭及附近火山岩區,東邊則與菲律賓海板塊下插至歐亞大陸板塊底下的隱沒帶相鄰。臺北盆地為一構造盆地,面積約243平方公里,形似三角形,以關渡、樹林和南港為三個頂點,大屯火山群和觀音火山分峙北方和西北方,西側有林口臺地,東南方則圍著沉積岩構成的丘陵和山地﹙徐美玲,2008﹚。附近火山岩區則包括大屯火山群、基隆火山群、觀音山火山、草嶺山,以及北部外海四個島嶼:彭佳嶼、花瓶嶼、棉花嶼和基隆嶼。

本區地體構造主要受到琉球島弧張裂作用及隱沒帶岩漿庫作用的影響,其中大屯火山的形成約在80萬年前到20萬年前左右,成因為張裂作用造成正斷層裂縫,致使岩漿上升冒出。至於基隆火山群的形成約在120萬年前左右,是由菲律賓海板塊向北隱沒至歐亞大陸板塊底下,所造就之琉球火山島弧往西延伸的一部分。而觀音山火山在約50萬年前開始噴發,並分別於40萬與30萬年前各再有大規模噴發,最後在20萬年前左右結束火山活動。另外,彭佳嶼約形成於160~210萬年前,主要是由出露之熔岩流冷卻造成。而基隆嶼的火成岩為約在100萬年前左右,由岩漿淺層侵入所形成的岩株﹙宋聖榮,2006﹚,應與基隆火山群生成時期相當。整體而言,以大屯火山群的分布面積最大,地震活動也相對較為頻繁。

根據中央地質調查所的斷層分類標準,本區共計有1條第二類活動斷層,即位於臺北盆地西緣的山腳斷層;另有2條尚待考證的斷層,分別為金山斷層與南崁斷層。

2、時空分布與特性

本區地震活動度明顯較其它分區為低,多集中於基隆外海、大屯火山與烏來山區,西半部呈現零星分布。地震震源深度則深淺皆有,在臺北盆地及大屯火山區的地震較淺,而東南部靠近隱沒帶的地震則較深。

從長期觀測﹙1900~2008 年﹚資料分析,本區地震大致包括三個群聚區域,分別為基隆外海、大屯火山、烏來山區﹙參考圖4-11 ﹚。由震源深度剖面隱約可見以深度40公里 為界,分為深、淺兩群地震。深震通常為規模較大的地震,主要由菲律賓海板塊向北隱沒至歐亞大陸板塊底下所引起,向東延伸至宜蘭地區仍可清楚觀察到與此隱沒帶構造有關之中深源地震。參考圖4-12 ,震源深度小於40公里之地震分布可更明顯看出群聚現象,除前述三個群聚區域之外,在臺北市南邊還有一小群地震聚集,其震源深度約在1020公里 之間。圖4-13 為淺層地震累積規模分布圖,同樣顯示主要地震能量釋放仍以前述三區為主。

另從短期觀測﹙1994~2008 年﹚資料分析,地震群聚主要出現於大屯火山以及烏來山區,基隆外海較不明顯﹙參考圖4-14 ﹚。此外,規模大於4.0的地震皆為深震,其深度範圍從60200公里 不等。參考圖4-15 ,篩選深度小於40公里的淺層地震進行分析,本區於大屯火山及烏來山區的地震群聚現象更為明顯,其震源深度集中於20公里以內,大多為規模1.03.0 間的微小地震。圖4-16 為地震深度小於40公里的淺層地震之累積規模分布圖,由於無較大規模地震之發生,分布曲線圖較為平滑,主要地震能量釋放是以大屯火山、烏來山區等地區為主,部分集中在臺北文山區與新店市交界附近。

表4-2 所列為本區歷年分析所得12 個地震之震源參數解與發震時間、經緯度、深度與規模等參數,其對應震源機制解與分布位置如圖4-17 所示。當中深度較深的5個中深源地震,震源機制解幾乎皆為逆衝斷層型式,主要由菲律賓海板塊向北隱沒至菲律賓海板塊下方所引起;至於其他7個淺源地震則皆為正斷層型式,主要受到琉球島弧張裂作用西移而連帶引發產生。

在地震活動的時序統計方面,從長期觀測資料來看﹙如圖4-18 ﹚,本區在19094月曾發生芮氏規模7.3,深度80公里的大地震,除此之外並無規模7.0以上的地震發生,若以深度小於40公里 的淺源地震﹙參見圖4-19 ﹚,本區在19887月曾在大屯火山區發生芮氏規模5.3,深度5.31公里的地震,至於1940年以前雖然也有數個規模超過5以上的地震,但臺灣地震觀測要到1973年遙記式地震觀測網成立後所得到的震源深度才較為準確,而1973 年前的震源深度則有待驗證。另從短期觀測資料來看﹙如圖4-20 ﹚,本區唯一芮氏規模超過5的地震發生於19961月,其芮氏規模與深度分別為5.1166.86公里。整體而言,本區月平均地震個數為11.5 個,而集集地震前的月平均地震個數較集集地震後多,此現象對於淺源地震尤其明顯﹙如圖4-21 ﹚。

3、災害與特殊地震回顧概述

由歷史文獻記載可大致歸納數例曾發生於臺北分區的災害性地震:

11694年曾在臺北盆地內發生規模7的大地震,造成海水由關渡侵入,淹沒盆地的西北部,形成歷史上的「康熙臺北湖」。

21867年臺灣北部地震,基隆港海水向外海流出,港內海底露出,瞬間巨浪捲進,造成重大災害。淡水也有地裂引發海嘯,數百人被淹死。

31909年在臺北盆地發生規模7.3的深層地震﹙深80公里﹚,造成60人死傷,1172棟房屋損毀。

(二)臺中分區

1、區域概述

臺中分區於地理位置上隸屬於臺灣西北部與中部,範圍涵蓋桃園、新竹、苗栗、臺中、南投與彰化北邊等地區,地體構造上橫跨濱海、平原、丘陵與麓山帶,為歐亞大陸板塊的一部份。本區受到歐亞大陸板塊與菲律賓海板塊之碰撞推擠的影響,斷層分布相當密集,且多為逆衝斷層,地震活動以淺源地震為主,因人口分布密集,歷史上曾發生過幾次嚴重的災害地震,如1916~1917年的南投地震系列、1935年的新竹-臺中地震等。

根據中央地質調查所的斷層分類標準,本區共計有4條第一類活動斷層,包括獅潭斷層、神桌山斷層、屯子腳斷層與車籠埔斷層;另有多條第二類活動斷層與存疑性活動斷層,例如新城斷層、三義斷層、大茅埔-雙冬斷層、雙連坡斷層與彰化斷層等。

2、時空分布與特性

參考圖4-22 ,本區在地震活動的時序統計上,若以1999921日集集地震為界,於大地震發生之前本區每月平均地震個數僅約85個,但大地震發生之後至2008年止每月平均地震個數則為221 個,兩者有非常明顯的差別。而從每年及每月個數統計圖﹙如圖4-23 ﹚,更可明顯發現1999年以前每年地震個數約為1千個左右,但1999年已暴增至20248筆地震,至2008年尚有1482筆地震,顯示因受到集集地震餘震影響,本區整體地震活動度較過去增加許多,而至2008年底每月地震個數已有逐漸遞減接近集集地震發生之背景形態。Wu and Chiao2006﹚曾針對集集地震發生前(19991月至19999月)之全臺灣規模大於2之地震個數進行時序統計分析,其結果顯示主震發生前持續數個月每月地震個數都有明顯偏低趨勢。

從長期觀測﹙1901~2008 年﹚資料分析,本區地震個數與規模及深度分布如 圖4-24 ,顯示本區地震活動有91%集中在規模3以下,即多數為微小地震;至於在地震深度剖面與統計方面,則有86%的地震震源位在淺層20公里 範圍內﹙如圖4-25 ﹚。從空間分布的角度而言,本區地震活動密集區主要位於通霄-埔里地震帶,成西北-東南走向之線形分布,地震規模小而且淺,應與板塊碰撞前緣的斷層作用有關。另外,位於彰化-員林一帶之北港高區 與桃園西側之觀音高區,在地質條件上因受基盤高區影響,屬於地震活動稀少的區域﹙圖4-26 ﹚,可能是因為這些地區地底下地溫梯度較同深度之其他地區高,岩石剛性較弱,變得比較具有塑性,不容易累積地震變形能量於岩石之中,因此就不易引發地震﹙王乾盈,1997﹚。

3、災害與特殊地震回顧概述

根據臺灣地區自1901年迄今臺中分區規模大於5.5 之地震時序圖﹙圖4-27 ﹚顯示,本區災害性地震發生之頻率並不如嘉南分區高。但由災害性地震發生的位置顯示﹙圖4-28 ﹚,本區較大地震多發生在島內陸地且深度都淺,再加上臺中分區為人口稠密區,使得近百年來臺灣本島災情最慘重的兩次地震﹙1935新竹-臺中地震、1999集集地震﹚,都給臺中分區帶來嚴重災情。

其中193542162分新竹-臺中地震,震央位於北港高區北端,大安溪中游流域發生芮氏規模7.1 的強烈災害地震,有感區域幾乎遍布全島,更遠達福州、廈門地區﹙如圖4-29 ﹚。

至於1999921的集集地震則為島內20世紀以來最大的地震,芮氏規模高達7.29,造成大量的建築物損壞及人員傷亡。另外2000517臺中德基地震,芮氏規模5.3,屬於集集地震之餘震,造成38傷,中橫公路也因此中斷,災情頗為嚴重。2000611南投地震,芮氏規模6.7,亦屬於集集地震之餘震,造成236傷,中橫公路、埔霧公路因落石坍方而阻斷。以下分別就這三個地震的時空特性略加描述:

1)集集地震序列:1999921147分在南投集集附近發生芮氏規模7.29的強烈地震,震源深度8公里 ,地震報告如圖4-30 。主震震源機制初動解為走向、傾角34°、滑移角65°﹙辛在勤等,2000﹚,屬於逆衝附帶左移分量之斷層破裂型態,由車籠埔斷層及大茅埔-雙冬斷層所引發,造成長約100公里 之地表破裂帶。因斷層面解係反應震源受力破裂情形,集集主震及日月潭附近之餘震都表現出逆衝斷層之型態,而在車籠埔斷層以西及中央山脈東翼有一些正斷層出現,代表受主震逆斷層壓力作用後,於這些區域釋放壓力,並顯現出張力型態。此次地震為臺灣陸地近百年來規模最大的地震,本局自由場強地動觀測網在全臺各測站都收到相當完整的加速度紀錄,由此繪製之等震度圖﹙如圖4-31 ﹚可顯示震度六級以上的範圍相當大,故造成死亡人數多達2,415人,受傷人數達11,305人,房屋全毀51,711棟,毀損53,768 棟。參考圖4-32 ,由本局自由場強地動觀測站甚至收到1G以上的地動加速度峰值﹙PGA﹚,實際勘查災區發現斷層破裂造成地表破裂之水平變位最大達7公尺,而垂直最大變位達4公尺 ,全臺各地均可感受到其威力﹙如圖4-33 ﹚,甚至臺北盆地部份地區也因地形效應達震度五級,而造成大樓倒塌。主震之後餘震不斷持續時間1年以上,規模大於5的餘震,總計47個,規模6以上的餘震有9個,主震後整個餘震範圍超過100公里,餘震分布幾乎佔據超過半個臺灣範圍。

2)臺中德基地震序列20005171125分在臺中德基附近發生芮氏規模5.6的顯著地震,震源深度9.7公里 ,地震報告如圖4-34 ,最大震度臺中德基達4級,震度3 級以上的區域範圍不大,臺中、南投地區可感受到較明顯搖晃,其等震度圖分布如圖4-35 。該地震屬於集集地震之餘震序列,震源機制解為走向 275°、傾角70°、滑移角166° ,屬於走向滑移斷層。由主震發生之前後地震分布情形﹙圖4-36 ﹚及前後7 天每日個數統計﹙圖4-37 ﹚,顯示主震發生前7天,震央附近的地震多發生在震央右側,主震後餘震則填滿震央左側之空白區域。而主震前每日地震個數約20個,主震發生後2天每日地震個數超過100個,第3天每日地震個數已在50個以下並逐漸遞減,第7天地震個數已接近主震前之平均個數。

3)南投地震序列:2000611223分在南投日月潭附近發生芮氏規模6.7的強烈地震,震源深度16.2公里 ,地震報告如圖4-38 ,最大震度南投名間達6級,震度5級的範圍也很廣,幾乎全臺都有3 級以上震度,因此全臺都感受到不同程度搖晃,其等震度圖分布如圖4-39 。該地震亦屬於集集地震之餘震序列,震源機制解為走向16°、傾角38°、滑移角88° ,屬於逆衝斷層。由主震發生之前後地震分布情形﹙圖4-40 ﹚及前後7 天每日個數統計﹙圖4-41 ﹚,顯示主震發生前7天,震央周圍幾乎沒有地震分布,但主震後餘震快速填滿周圍空白區域。而主震前每日地震個數約20個,主震發生當天每日地震個數為329個,第2天每日地震個數降為224個,第3天個數已在100個以下並逐漸遞減,顯示此次地震雖在前2天造成大量餘震,但2天後每日餘震個數已快速遞減。

(三)嘉南分區

1、區域概述

嘉南分區於地理位置上隸屬於臺灣西南部的上半部,範圍涵蓋彰化南邊、雲林、嘉義與臺南等地區,地體構造上橫跨濱海、平原、丘陵與麓山帶。受到歐亞大陸板塊及菲律賓海板塊的碰撞擠壓作用,西部麓山帶由一連串緊密不對稱的褶皺和逆衝斷層所組成,亦在本區造就許多南北走向的逆衝斷層。

根據中央地質調查所的斷層分類標準,本區共計有4條第一類活動斷層,包括東西走向的梅山斷層與新化斷層,以及南北走向的大尖山斷層與觸口斷層;另有多條存疑性活動斷層,例如九芎坑斷層、木屐寮斷層、六甲斷層、左鎮斷層和後甲里斷層等,這些斷層多半皆為南北走向之形態。

以地質情況而言,本區之地層分布主要為全新世-更新世之沖積層、階地堆積層、六雙層、古亭坑層、卓蘭層與桂竹林層等,而斷層線由東往西主要切過六雙層、階地堆積層與沖積層等,岩性由砂及粘土所構成,層次大致上無較大的變化且斷層兩側的岩性差異很小。

2、時空分布與特性

參考圖4-42 ,從短期觀測﹙1994~2008年﹚資料分析地震活動之時間序列,自1994年以來共發生4個規模大於6以上地震,每月平均地震個數為175個,累計平均每月累計規模為4.19,規模大於3以上之每月平均地震個數為5.89 個。由圖4-43 之分布圖可看出,地震活動多集中在陸地,西部外海地震數量較少;陸地上除北港高區地震數目明顯稀少之外,其餘地區均有相當密集之地震活動。本區震源深度幾乎集中於40公里以內,屬於板塊內﹙intra-plate﹚的淺層地震。

臺灣中西部的地震活動分布主要受到北港高區基盤的影響﹙Wang and Shin, 1998Wang et al., 2000﹚。本區計算所得b值相較於南北其他分區為低,推測其原因亦應與北港高區有關,因其阻擋造成往西北方向推擠的板塊作用力於西部麓山帶長期累積應力所導致。本區自1994年至2008年間的a值與b 值分布圖如圖4-44 所示,由圖中可歸納三點結果:

1)圖中A子區具有較高a值與b值,顯示該子區為應力作用較強烈且易釋放能量的破裂帶,因此地震活動量密集但多為小地震。

2)圖中B子區及C子區具有較低a值及b值,顯示這兩個子區為應力作用較強烈但不易釋放能量的破裂帶,因此地震活動量少但多為規模較大地震。

3)整個嘉南分區的研究顯示,a值變化介於3.5~5範圍之間,而b值則介於0.6~1.2範圍之間,顯示本區地質構造相對複雜且差異較大。

3、災害與特殊地震回顧概述

嘉南分區於1900年至2008年共發生18個規模大於6 以上之地震﹙參見表4-3 圖4-45 ﹚,其中斗六地震、梅山地震、中埔地震、新化地震及白河地震等5個地震均收錄於「臺灣十大災害地震圖集」﹙1999﹚。較著名的地震災害如下:

1)斗六地震:1904116日凌晨425分,嘉義、雲林地區發生芮氏規模6.1 的災害性地震,臺灣全島均有感﹙參見圖4-46 ﹚。

2)梅山地震:1906317日晨643分,嘉義廳打貓支廳﹙嘉義縣民雄鄉﹚與梅仔坑支廳﹙嘉義縣梅山鄉﹚附近發生芮氏地震規模7.1的強烈災害地震。震央位於北緯23.550度、東經120.450度,震源深度6公里,臺灣全島及澎湖感受震度均為輕震﹙震度 級﹚以上﹙參見圖4-47 ﹚。

3)中埔地震:19411217日凌晨319分,嘉義中埔附近發生芮氏規模7.1的強烈地震。震央位於北緯23.400度、東經120.475度,震源深度12公里,除臺灣島北端一隅及基隆感受之震度為震度級之外,包括澎湖島均有震度級以上 ﹙參見圖4-48 ﹚。

4)新化地震:1946125日晨647分,臺南市東北方之新化與那菝林附近發生芮氏規模6.1的災害地震。震央位於北緯23.07度、東經120.33度,震源深度5公里 。根據震源機制解與新化斷層位置研判,此地震由右移之走向滑移斷層所引發﹙參見圖4-49 ﹚。

5)白河地震:1964118204分,嘉南地區發生芮氏規模6.1的災害地震。震央位於北緯23.2度,東經120.6度,震源深度18公里 。根據震源機制解,此地震之成因是由接近南北向的逆衝斷層所引起﹙參見圖4-50 ﹚。

6)嘉義瑞里地震:19987171251分,嘉南地區發生芮氏地震規模6.2 的災害地震。參見圖4-51 ,震央位於北緯23.5度、東經120.66度,震源深度2.8公里。根據震源機制解,此地震之成因是由東北-西南走向的逆衝斷層所引起,餘震活動持續約2.5 個月﹙參考圖4-52 ﹚。

7)嘉義地震:199910221018分,嘉南地區發生芮氏規模6.4 的災害地震。參考圖4-53 ,震央位於北緯23.52度、東經120.42度,震源深度16.6公里。根據震源機制解,此地震應由逆衝斷層所引起。稍後,同一日1110分,嘉南地區再發生一起芮氏規模6.0 的災害地震。參考圖4-54 ,震央位於北緯23.52度、東經120.42度,震源深度16.7公里。根據震源機制解與餘震分布研判﹙張建興,2004﹚,此地震應由右移之走向滑移斷層所引起。餘震活動持續約3.5 個月﹙如圖4-55 ﹚。

(四)高屏分區

1、區域概述

高屏分區於地理位置上隸屬於臺灣西南部的下半部,範圍涵蓋高雄、屏東以及臺東左側中央山脈範圍等地區。本區於地體構造上介於兩種狀態轉變的特殊地帶,北邊區域承受歐亞大陸板塊與菲律賓海板塊相互碰撞擠壓,屬於應力壓縮的狀態,而南邊區域則位於歐亞大陸板塊向東隱沒至菲律賓海板塊底下的隱沒帶,呈現應力拉張的狀態,可能是因為北邊壓縮與南邊拉張的關係,導致本區地體構造有向西南逃脫的現象。

根據中央地質調查所的斷層分類標準,本區共計有1條第二類活動斷層,即高雄縣境內的六龜斷層,呈北北東走向,由北邊的竹角坑經六龜至燒炭坑,長約17公里,性質主為左移斷層,斷面部分鉛直或呈高角度西傾,此斷層附近區域亦是本區主要地震活動較活躍區。另有1條存疑性活動斷層,即全長約70公里的旗山斷層,位態大致呈東北走向,傾角向東的逆斷層,由GPS資料可以發現斷層兩側有明顯的逆衝及右移現象,但是在此區域多為小規模地震。另有數條尚待考證的斷層,包括南北向的潮州斷層,以及小崗山、鳳山與恆春斷層等。

旗山斷層與潮州斷層為本區兩條最主要的構造線,可依此將本區劃分成三部分,分別是旗山斷層西北邊的西部麓山帶、旗山斷層與潮州斷層之間的沖積平原區、以及潮州斷層東邊的中央山脈區域。

2、時空分布與特性

中央氣象局自從1994年開始連續記錄觀測至今,本區共計發生3個芮氏規模大於6之地震,規模介於5~6之間的有24個,扣除大地震所帶來的餘震序列,平均每個月發生166 個地震﹙參考圖4-56 ﹚,平均累積規模為4.51 ﹙如圖4-57 ﹚,最小完整規模為1.7。若範圍縮小至規模大於3以上的地震,則平均每個月有10 個﹙如圖4-58 ﹚。整體而言,本區相較於其他各分區為地震活動比較平靜的區域。

從長期觀測資料分析可知﹙如圖4-59 ﹚,從1900年以來本區規模大於6的地震個數僅有6個,其中4個發生於屏東外海,1個發生於潮州斷層北段,另1個則發生於阿里山東南方。

高屏分區主要可以分成三個地震活動區加以討論:

1)利稻桃源區域:從1994年到集集地震發生以前,環繞在臺東利稻與高雄桃源之間發生的地震一直是高屏分區主要的地震活動,但是一個地震序列最多不超過500 個地震,自從集集地震發生之後,此區的地震活動異常增多。參考圖4-60 ,當2001619日利稻東方發生一起規模5.41的地震之後,當日累積達176個餘震,合計大於最小完整規模的餘震共647個;接著在同年1210日於利稻南方發生規模4.63的地震,其餘震大於MC的有154個;隔了大約4個月後,在200231日於桃源東南方發生規模4.59的地震,並夾帶超過MC的地震共129個;另外,在20031210日臺東成功規模6.4的地震發生後隔月,於利稻南方又發生規模5.15的地震,其餘震大於MC共計489個,由於這個地震序列的時空分布和臺東成功地震很接近,因此被視為臺東成功地震的餘震;在200835日凌晨,正當臺灣大地動力學國際合作研究計畫﹙TAiwan Integrated GEodynamics Research,簡稱TAIGER﹚如火如荼的進行炸測之際,在桃源西北方發生規模5.22的天然地震來攪局,後續亦帶來數百個的餘震。

2)潮州斷層區域:在高屏分區的島內地震活動中,本區為次要的活動區,位置大約在三地門地震測站附近,即潮州斷層的中段,平均每月會有數十次的地震在此發生,有時候也會有規模大於4的地震,並伴隨餘震發生。

3)屏東外海區域:屏東西南方主要地體構造,為歐亞大陸板塊於南中國海海盆處,沿著馬尼拉海溝隱沒至菲律賓海板塊底下,並因此形成呂宋島弧。在此區域亦常有規模大於3的地震發生,最令人印象深刻的地震當屬20061226恆春地震,除人員財產損傷之外,更因位居西太平洋樞紐之國際通訊海纜中斷而重創東南亞地區網際網路。

3、災害與特殊地震回顧概述

高屏分區於1994年之後只發生過3個規模超過6的地震,第1個是2000年發生於阿里山東南方的地震,另2個則為2006年恆春地震,其中恆春地震造成了2人死亡。分述如下:

1)阿里山南方地震:2000729日凌晨在阿里山東南方發生一起規模6.1的地震,深度僅7.4公里 圖4-61 圖4-62 為正式報告與等震度圖。這起地震是高屏分區近百年來於陸上唯一規模大於6 的地震,幸好當時並未造成任何的傷亡,其餘震大約持續數月後即平靜下來﹙如圖4-63 ﹚,而從其規模區段與個數分布圖來看﹙如圖4-64 ﹚,大部份的餘震分布在規模1.42.0之間。

2)恆春地震:在200510月中旬,於東經119度,北緯約21度處曾經在數日內密集發生了約60個地震,其中最大規模為4.85,爾後一年之內,屏東外海地震活動似乎有較為頻繁之趨勢。在20061226日晚間826分,屏東西南方發生了規模6.96 的地震,正式報告與等震度圖分別如圖4-65 圖4-66 。經過8分鐘之後,在前起地震之西北方又發生另一起規模6.99 的地震,圖4-67 圖4-68 為正式報告與等震度圖。當時共造成2人死亡以及財物損失,而位於岸邊的潮位站則記錄到將近40公分 的水位變化。根據中央氣象局寬頻地震網經震波逆推後所得到的震源機制解推斷,這兩起地震分別為正斷層與走向滑移斷層﹙參考圖4-69 ﹚。圖4-70 為主震發生後4 個月個別的餘震分布,很明顯可以看出餘震幾乎都圍繞著主震周圍發生,且分布相當密集。若從時間分布來看﹙如圖4-71 ﹚,從主震發生後到月底短短數日之間,累積的餘震接近上千次,直到2008年底仍持續不斷有餘震發生,這些餘震的規模分布多落於規模2.23.0 範圍之間﹙參考圖4-72 ﹚。

(五)臺東分區

1、區域概述

臺東分區於地理位置上隸屬於臺灣東部,為臺灣三大地震帶之東部地震帶南段,範圍涵蓋臺東中央山脈右側與花蓮縣瑞穗鄉以南等地區。地體構造上北部為花東縱谷區中南段;中、南部為歐亞大陸板塊向東隱沒至菲律賓海板塊之隱没帶南端,包括呂宋島弧、臺東海槽、花東海脊和南縱海槽;西部為中央山脈南段;東部則為花東海盆與加瓜海脊。本區同時兼具有構造上的轉折、弧陸碰撞與海槽活動等特性,震源深度深淺都有,尤其是在成功與臺東之間是構造上樞紐,地震活動最頻繁,機制上也最複雜。

根據中央地質調查所的斷層分類標準,本區共計有3條第一類活動斷層,位於花東縱谷區中段,包含有玉里斷層、池上斷層及奇美斷層,為1951年縱谷地震系列發震所在位置。另有2條第二類活動斷層,位於花東縱谷區南段,包含有鹿野斷層及利吉斷層,200641臺東地震序列即發生於此。

2、時空分布與特性

從長期觀測﹙1903~2008 年﹚資料分析本區之地震活動特性發現﹙參考圖4-73 ﹚,自1910年起大約每隔20年即會發生規模7.0以上之大地震,最近一次為199695日蘭嶼地震。若統計規模6.0以上的地震發生率,自1903年算起至2008年共105年內計有59 個,平均每兩年即發生一次。參考圖4-74 ,若從近期觀測﹙1994~2008年﹚資料分析,扣除特殊地震序列後之每日平均個數為7個。

針對近期﹙1994~2008年﹚的時序統計分析,臺東分區主要有三個地震序列:199695日蘭嶼地震、20031210日臺東成功地震與200641日臺東地震。其中蘭嶼地震序列的主震規模最大為7.07,而臺東成功地震序列的總地震月個數最多超過4000個。從日個數統計圖來看,在臺東成功地震主震發生前並無明顯前震活動增加的現象。相反地,蘭嶼地震之後到臺東成功地震發生之前約有4年多的時間﹙19986月至20033月﹚,臺東分區反而是處於較低活動度的情況,若從不同規模區段的月個數統計方式來分析,則發現主要減少的是規模2 點多的地震﹙參見圖4-75 ﹚。

20031210日臺東成功地震序列發生之後,本區相較於背景活動而言,地震活動度相對活躍,大約每間隔2年即發生一群明顯之地震活動,其中最大地震的規模介於5.116.23範圍之間。但參考過去的歷史紀錄,本區也曾有規模超過6.0的地震發生之後一、二週內並未有明顯餘震活動的紀錄,此乃本區特色之一。

從空間分布的角度來看﹙參見圖4-76 ﹚,長期以來規模6.0 以上的地震多發生於弧陸碰撞地區以及臺東海槽一帶,至於中小規模地震的發生位置也與前者相近,尤其是成功附近以及成功至臺東之間是本區地震發生密度最高的地方。另外從深度剖面分析﹙參見圖4-77 ﹚,在成功以北地區即花東縱谷區中南段之地震活動大致上震源深度都小於60公里 ,在成功以南逐漸有隱没帶較深層的地震出現,且愈往東南方向震源深度愈深。由圖4-77 c ﹚與圖4-77 d﹚兩者相比較可看出,1994年之後明顯收錄到許多東南部震源深度在150~200公里間之地震,這可能是因為地震網的偵測能力提升所致。

整體而言,臺東成功附近是本區地震活動度最高的區域,發震機制因位置關係所以較複雜。臺東在地理位置上與花蓮分別位處於花東縱谷區之南北端,除地形與地質上都有相似的複雜度外,在GPS的絕對速度場向量上也有類似的轉折現象。此外本區隱没帶較深層的地震活動在20061226恆春地震發生之後約有1年的時間變得較活躍,但其數量仍少於東北部隱没帶的地震產量。

關於臺東分區的地震活動特性參數如a值、b值及最小完整規模MC 之變化列如表4-4 。從不同時期的比較來看,長期觀測﹙1903~2008﹚資料所得a值、b值分別為6.170.68,而短期觀測﹙1994~2008﹚資料所得a值、b值分別為6.400.87,兩者結果之差異可能是因為19031994年之間曾發生多個較大規模地震所導致。至於本區可偵測到的最小完整規模MC2.1,比TTSN時期的2.7下降許多,顯示偵測能力明顯提升。

3、災害與特殊地震回顧概述

1994年以來本區曾造成災害發生的地震,計有20031210日臺東成功地震序列以及200641日臺東地震序列。另外199695日蘭嶼地震序列因主震規模達7.07 ,為本區近期以來最大的地震且帶來大量的餘震,亦具有其代表的特殊性。以下分別就這三個地震序列的時空特性略加描述,圖4-78 為震央位置及震源機制解。

1)蘭嶼地震序列:199696日早上742分於蘭嶼附近發生了規模7.1之顯著地震,震源深度14.8公里 ,正式報告如圖4-79 ,全臺各地均有感受震度,所幸只造成蘭嶼當地部分道路受損,臺灣本島並無災情傳出。參考圖4-74 之時序分析資料顯示,主震發生前並無明顯的前震現象﹙許麗文與何美儀,1998 ﹚,而餘震的發生主要集中在一週之內,大約二至三個月後地震活動度回復到背景值。從個數與規模對應圖中﹙如圖4-80 ﹚,也可看出主要較大能量的釋放都集中在一週之內。在空間分布方面﹙如圖4-81 ﹚,根據主震發生後一週內餘震分布資料,於東西剖面大致呈現向東傾斜且傾角約30度左右的趨勢,但南北剖面趨勢不明顯。總計規模5.0以上的餘震共有4個,都發生在主震發生後12小時之內。

2)臺東成功地震序列:20031210日於臺東成功附近發生了一規模6.4、震源深度17.7公里 之顯著地震,正式報告與等震度圖分別如圖4-82 圖4-83 所示,全臺各地均屬有感震度,根據消防署提供的資料大約有15人受傷。臺東成功地震序列是本區自1994年以來餘震數量最多的一個序列地震,單日餘震個數曾超過上千個﹙如4-74﹚,規模5.0以上之餘震約在一週~ 一個月內發生﹙如圖4-84 ﹚,主要餘震持續了近半年,之後附近地區的活動度仍相當活躍。在空間分布方面﹙如圖4-85 ﹚,根據主震發生後一週內餘震資料顯示,其分布略呈北北東走向,深度剖面則往東南方向傾斜,幾個5.0以上之餘震發生在東半部,其他中小規模的餘震則大部份集中在陸地上。

3)臺東地震序列:200641日於臺東附近發生了一規模6.2、震源深度7.2公里 之顯著地震﹙正式報告與等震度如圖4-86 圖4-87 ﹚,震央位置接近鹿野斷層,根據消防署統計資料顯示有部分建物受損,其中以臺東縣消防局受損最嚴重。相較本島其他淺層地震而言,該地震所引發的餘震數量不算多,雖單日的餘震個數曾超過300個,但衰減速度很快不到一週即降到日個數約二、三十個,較特殊的現象是並未引發規模大於5 的餘震﹙如圖4-88 ﹚。爾後直到416,又在臺東外海近岸處再發生一個規模6.0、震源深度17.9公里 的顯著地震﹙正式報告與等震度如圖4-89 圖4-90 ﹚。這兩個地震的震源機制很不一樣,後者也未傳出災害,但同樣有帶來稍明顯的餘震活動,且在三、四天後活動度回歸平時。根據空間分布分析兩個地震的活動型態﹙如圖4-91 ﹚,從南北向與東西向深度剖面上較難看出破裂面趨勢。但推測前者應與斷層活動有關,後者則為弧陸碰撞的結果。

(六)花蓮分區

1、區域概述

花蓮分區位於臺灣東部地震帶北段與東北地震帶之交界區域,範圍涵蓋中央山脈東側由宜蘭縣南澳鄉以南至花蓮縣瑞穗鄉以北範圍等地區,其空間範圍約為北緯23.55度至24.55度,東經121.1度至123度之範圍。在地理構造上,本區北部為蘭陽平原至中央山脈北段;西部為中央山脈東側;南部為花東縱谷及海岸山脈北段;東部為太平洋,包括沖繩海槽、琉球島弧、和平海盆及南澳海盆等。本區位於歐亞大陸板塊和菲律賓海板塊之碰撞擠壓交界處,地體構造相當複雜,一方面菲律賓海板塊沿著琉球海溝隱沒到歐亞大陸板塊底下形成琉球島弧,另一方面菲律賓海板塊則沿著馬尼拉海溝俯衝到歐亞大陸板塊之上並形成呂宋島弧,因此本區地震活動的頻率、數量及規模均可說是全臺灣最活躍的區域。

花蓮地區不僅小地震活躍,歷史上也曾有數次發震於花蓮地區之有感地震造成震災損失,如198611月規模6.7之有感地震,造成臺北縣中和地區之建築倒塌;199012月規模6.56.7之有感地震,造成中橫、蘇花公路坍方,多處房屋龜裂;19952月規模5.8之有感地震,造成中橫公路落石擊中遊覽車等等,因此花蓮地區之地震活動一向是中央氣象局地震監測之重點區域。除例行地震活動觀測與分析之外,花蓮地區的GPS大地形變、地下水位變化、地磁等等不同地球物理資料的觀測,也是花蓮分區的重要課題,期能透過各種不同類型的資料觀測與整合分析,能夠對花蓮分區之地震活動特性得到更詳盡的瞭解,進而嘗試解析地震前兆現象與其他相關訊息。

根據中央地質調查所的斷層分類標準,本區共計有1條第一類活動斷層,即米崙斷層,位於花東縱谷北端、米崙台地西側邊界,北起七星潭海岸,南至花蓮市美崙山西南側,向南延伸漸不明顯。最近的一次歷史地震為1951 年的花蓮外海地震,造成米崙台地地表破裂另有1條為第二類活動斷層,即月眉斷層,並無較確切的斷層露頭證據佐證,僅有地形上的證據主斷層線推測位在海岸山脈西緣與花東縱谷交界上,斷層兩側的地塊作相對的位移,亦有學者稱之為縱谷斷層。

2、時空分布與特性

由地震活動的時序統計﹙參見圖4-92 ﹚可見,花蓮分區發生較大規模的地震頻率相當頻繁,在1970年以前即有多次規模7以上的災害性地震,最大一次發生在192065日,地震規模8,震央約在花蓮東方近海,而由1973 年現代化觀測儀器開始之後的統計資料﹙參見圖4-93 ﹚來看,每月約有接近600個地震,幾乎佔臺灣地區整體地震個數的4050%,199465日規模6.5南澳地震發生後,甚至帶來單月超過4000個的餘震活動,由此可見花蓮分區地震活動之活躍。

花蓮分區的地震活動特性參數a值、b 值之空間分布如圖4-94 ,圖中可見a值高區即代表地震數量較多的區域,集中在南澳一帶,不僅是本區地震數量較多的區域,甚至可說是整個臺灣地區地震活動數量最高的區域。至於b值有2個低區,約在花蓮市附近與近海一帶,以及東部外海部份,可視為較可能發生中大型有感地震之區域,與後述本區2子分區大致相符。另外,本區可偵測之最小完整規模MC2.0,比臺灣遙記式地震觀測網﹙TTSN﹚時期降低許多,期待未來觀測儀器及測報技術日益精進,能有效觀測規模更小之地震,以降低最小完整規模數值。

由於花蓮分區的範圍廣大,若僅做概括性的統計分析容易將不同區域與構造特性的地震活動予以混淆。有鑑於此,於本文中將花蓮分區細區分為2個子區,包括花蓮A區,為空間範圍﹙東經121.45度、北緯24.55度﹚、﹙東經121.1度、北緯23.55度﹚、﹙東經122.5度,北緯23.55度﹚之三角形區域內的地震,主要是希望將宜蘭南澳之地震活動加以區隔,並著重於靠近花蓮地區陸地附近之地震;花蓮B區,空間範圍約為由蘭陽平原向東南方延伸出去之斜長條狀區域,主要目的用於分析因大型地體構造互動所引發之地震。花蓮A區及花蓮B區之地震特性完全不同,但均常有各種深度之規模5.5 以上中大型地震發生﹙如圖4-95 ﹚,2區分述如下:

1)花蓮A

本區域之地震活動經常以群震之方式出現,亦即於短時間﹙數日~12周﹚之內密集出現規模不大之地震群,大多數群震之後不一定會伴隨發生規模較大之有感地震。但根據觀測經驗,若在秀林至吉安之間發生密集地震群之後,經常隨之發生較大規模之有感地震,目前觀測到的案例與現象如下:

A.1986/04/09於秀林至吉安地區發生密集群震,持續約5~6日,之後地震活動歸於平靜,1個月後發生1986/05/20 規模 6.5 5.76 之有感地震﹙參見圖4-96 ﹚。

B.1995/01/03於秀林至吉安地區發生密集群震,持續約1周,之後地震活動恢復正常,02/20該地區又出現一群小地震,隨即發生1995/02/23 規模 5.77 之有感地震﹙參見圖4-97 ﹚。

C.1995/11/04於秀林至吉安地區發生密集群震,持續約2周,個數超過300筆,之後地震活動歸於平靜,1個月後發生1995/12/18 ML 5.8 之有感地震﹙參見圖4-98 ﹚。

D.2000年由於集集地震剛發生不久,臺灣地區之地震活動多與集集地震所帶來之後續影響有關,2000/07/13規模5.7有感地震發生後在太魯閣東方發生群震,持續約3周,08/07開始於太魯閣至和平之間發生群震,持續約3周,08/26~08/29則於秀林至吉安地區開始發生群震。之後即在2000/09/10 發生規模6.2 之有感地震﹙參見圖4-99 ﹚。

E.20051月開始和平一帶及秀林至吉安地區均有地震活動增多之現象,2005/04/04開始於秀林至吉安地區發生密集群震持續約2周,之後和平一帶發生密集地震,秀林至吉安地區亦持續有小地震發生,隨即於2005/04/30 發生規模5.62 之有感地震﹙參見圖4-100 ﹚。

由前述觀測之案例可知,秀林至吉安一帶之群震可視為後續較大規模有感地震之前兆指標地震群,指標地震群與有感主震之時間間隔約1~1.5個月,且有感主震之震央多靠近花蓮市附近。但亦曾有發生群震之後並未伴隨中大型有感主震的案例,因此無法完全依此直接推估後續將有中大型有感地震發生,但指標地震群之出現仍可作為花蓮地區地震前兆之重要參考。

2)花蓮B

本區域之地震活動特性與A區不同,中大型地震之分布呈現西北東南走向之帶狀分布,與地體構造關聯較高,由於B區中大型地震多位於外海,屬於臺灣地震觀測網網外區域,因此較難觀測規模較小之地震序列,但可由規模5.5以上、震源深度30公里內之中大型地震位置變化,觀測到震央隨時間而有由外海陸地、陸地外海遷移之特性,目前觀測到的案例與現象如下:

A.1983~1986年:首先1983年至19843月為止,發生多起規模5.5以上地震,震央集中在B區東南部份;1984520日南澳東部發生規模5.64地震;1984114日規模5.61985113日震央回到B區東南部份;1985612日規模6.09920規模5.9,震央靠近宜蘭外海;1986227日規模5.6震央遷移到B區東南區域;最後1986730日於宜蘭陸地發生規模6.2 強震﹙參見圖4-101 ﹚。

B.1994~1996年:1994317日於B區東南發生規模5.65地震;1994523~24日同樣於B區東南連續發生多起規模5.5~6.6之地震;199465日近岸發生規模6.5地震﹙南澳地震﹚,隨之帶來大量餘震;199543日規模5.88地震震央遷移至B區東南;1995714日規模5.8地震震央又回到接近陸地附近;最後19963月與8月發生多起規模5.646.4地震,震央位於B 區東南﹙參見圖4-102 ﹚。

C.2001~2002年:2001614日於南澳近海發生規模6.3地震;1218B區東南發生規模6.7地震;2002331日於B區中段發生規模6.8強震﹙花蓮外海地震﹚;428日在接近東經123度附近發生規模5.54地震;515日震央遷移至宜蘭近海規模6.2;之後528711在東南部份發生規模6.25.79 之地震﹙參見圖4-103 ﹚。這一系列之地震規模都相當大,臺灣本島幾乎都有明顯震度,甚至形成震災。

D. 20042006年:首先2004118日在B區東南發生規模6.585.5地震;之後震央逐漸向宜蘭陸地遷移:20041111日於B區中段發生規模6.09地震,200535日於宜蘭附近發生規模5.95.96之雙震;200596日規模6震央遷移至B區東南部份;隔年2006728日及1012分別發生規模65.8之地震,震央仍位於B 區東南部份﹙參見圖4-104 ﹚。

3、災害與特殊地震回顧概述

花蓮地區原本即是地震活躍的區域,歷史上曾發生多次災害性地震,由本局彙整之災害性地震表列可見﹙參見表4-5 ﹚。自1973年臺灣遙記式地震觀測網開始觀測迄今,主要的災害地震包括19861115日花蓮地震、199465日南澳地震及2002331日花蓮外海地震等三個地震,分述如下:

1)花蓮地震:19861115日凌晨520分於花蓮市東方22公里海域發生芮氏規模6.8、震源深度15公里 之地震﹙參見圖4-105 ﹚,震央位置東經121.8度、北緯24度,臺灣全島有感震度2級以上,共15人死亡、62人輕重傷,房屋全倒35戶、半倒32戶、至少有200餘戶以上的建築物受損。震央位置在花蓮,但由於震波能量傳遞至臺北地區後,因盆地之放大效應造成臺北地區之嚴重災損,甚至中和地區市場倒塌、人員傷亡嚴重。

2)南澳地震:199465日上午99分於宜蘭南澳發生芮氏規模6.5、震源深度5.3公里 之地震﹙參見圖4-106 ﹚,震央位置東經121.8度、北緯24.4度,本次地震造成1人死亡、1棟建築毀損。雖然震災損失並非太大,但由於本次地震震央位置接近本島陸地,帶來數量驚人的餘震,系統觀測到的餘震個數甚至單月超過4000多筆紀錄。

3)花蓮外海地震: 2002331下午252分於宜蘭南澳地震站東偏南55公里海域發生芮氏規模6.8、震源深度13.8公里 之地震﹙參考圖4-107 ﹚,震央位置東經122.19度、北緯24.14度,全島有感震度2級以上,宜蘭花蓮地區震度甚至達5級。本次地震造成5人死亡、6棟建築物毀損、中橫公路落石、蘇花公路坍方等災情。

由前述分析可知,花蓮地震具有發生中大型地震潛勢之地區包括花蓮市區與鄰近近岸附近﹙花蓮A區﹚、由宜蘭陸地向東南延伸之構造區域﹙花蓮B 區﹚、以及宜蘭南澳地區,而其中對於本島較具威脅之災害性地震,仍以近陸地區域為主要的觀測重點。參考圖4-108 ,由花蓮A區之自1980年至2008年每日地震與最大規模做統計圖表可見,花蓮地區近岸之中大型地震發生約以45年為週期,但自2002年至2008年期間,本區發生之中大型地震週期拉長、數量偏少、且未曾發生規模6以上之強震,是否代表本區已蓄積相當之能量?接下來發生大規模地震之機率是否提高?這些都將是未來花蓮分區地震觀測之重點。期盼能藉由結合GPS、地下水、地磁、電離層等其他地球物理觀測資訊,對花蓮地區地震之前兆與特性,得到更深切的瞭解。

(七)宜蘭分區

1、區域概述

宜蘭分區於地理位置上隸屬於臺灣東北部,範圍涵蓋臺北縣貢寮鄉三貂角至宜蘭縣南澳鄉以北範圍、東北外海等地區。宜蘭地區之地震活動主要與琉球海溝﹙Ryukyu Trench﹚、琉球島弧﹙Ryukyu Island Arc﹚以及沖繩海槽﹙Okinawa Trough ﹚之板塊隱沒構造有關﹙參考圖4-109 ﹚。琉球弧溝系統之板塊隱沒構造,前緣為琉球海溝,緊接為安山岩噴發造成之琉球島弧,島弧後方的弧後擴張為沖繩海槽。沖繩海槽為張裂作用造成,有許多海底火山,一般認為,臺灣東北部之宜蘭平原是沖繩海槽進入臺灣的部份,龜山島為其進入臺灣前噴發的火山島。約於三、四百萬年前,沖繩海槽可能在現今臺北市北方登陸,造成觀音火山及大屯火山,南移後再次爆發造成基隆火山﹙造成金瓜石金礦﹚,目前已移到宜蘭外海。宜蘭地區尚無明確之斷層,地震活動主要與板塊構造有關。

2、時空分布與特性

宜蘭地區由19002008年長期觀測資料之規模6 以上強震震央分布﹙如圖4-110 ﹚顯示,震源深度大於40公里之深震震央位置的涵蓋範圍較為散亂,規模7以上之深震包括1910年規模7.81947年規模7.21959年規模7.52004年規模7.14個;震源深度小於或等於40公里之淺震震央位置分布則集中在宜蘭內陸與近海區域,即沖繩海槽構造區,規模7以上淺震包括1917年規模7.77.21922年規模7.67.22組雙震。

另由19942008年短期觀測資料之規模5.9 以上強震震央分布﹙如圖4-111 ﹚顯示,深震震央位置的範圍仍較為散亂,規模6.5以上深震包括2002年規模6.82004年規模7.12個;淺震震央位置分布則集中在宜蘭平原內,規模5.9以上淺震有1995年規模6.52002年規模6.2,以及20052個規模5.9雙震。

19942008 年地震震央與地震規模之個數分布圖﹙如圖4-112 ﹚顯示,深震震央位置較為散亂,幾乎涵蓋整個宜蘭地區;淺震震央位置則集中在沖繩海槽構造帶上。地震規模之個數分布﹙earthquake magnitude distribution﹚分為正方形之間隔﹙interval﹚個數與圓形之累積﹙cumulative﹚個數,實心圓與空心圓分別表示使用與未使用的資料點。地震規模與對應累積個數之對數值,在最小完整規模MC與規模5之間,明顯呈現良好的線性關係。深震與淺震之MC分別為2.82.0b值分別為0.841.06,顯示深震的大地震比率較高,淺震的小地震比率較高。由2008 年地震規模之個數分布圖﹙圖4-113 ﹚結果顯示,深震與淺震之MC分別為2.92.1b值分別為0.901.01,顯示深震的大地震比率較高,淺震的小地震比率較高。比較2008該年與19942008年之MCb值結果,顯示整體的地震活動特徵大約相似。

圖4-114 19942008年地震個數等值圖。等值圖係以經緯度各0.2度為網格大小,地震個數已正規化﹙normalize﹚為30 天之個數。深震與淺震的地震個數高值區主要皆分布在沖繩海槽構造區域。圖4-115 則為19942008年累積規模等值圖,深震高值區在基隆外海與宜蘭外海,與板塊隱沒作用有關;淺震高值區則在宜蘭平原與近海,與沖繩海槽構造區域有關。

圖4-116 19942008年地震累積規模﹙上圖﹚與個數﹙下圖﹚之時間分布。規模2.8以上之深震個數只有在1995年具有異常高值﹙受到1995年規模6.5牛鬥地震觸發餘震﹚,在其他時間之地震個數皆無明顯變化;規模2.0以上之淺震個數異常高值出現在1994年、2002年與2005年,主要因為1994年規模6.5南澳地震、2002年規模6.2宜蘭地震以及2005年規模5.9宜蘭雙震觸發大量餘震所引起。

3、災害與特殊地震回顧概述

19942008年災害與特殊地震共有4個,主震震源機制及其30 天內餘震分布如圖4-117 ,其中有3個震源深度小於10公里,另一個震源深度為40公里,因震源深度較淺而觸發大量餘震,簡述如下:

1)南澳地震:1994年規模6.5、深度5公里南澳地震之震源機制為走向滑移斷層,比對震源機制與餘震分布(東西向的分布趨勢﹚,其斷層面應為東西走向之節面,故應為左移斷層。主震後觸發大量餘震,餘震分布主要集中在主震周圍,並以東西向之分布趨勢為主。

2)牛鬥地震:1995年規模6.5、深度40公里牛鬥地震之震源機制為走向滑移斷層,比對震源機制與餘震分布,無法明確識別那一個節面為斷層面。由於震源深度較深,雖亦明顯觸發餘震,惟餘震數量明顯比1994年規模6.5深度5公里南澳強震少很多,分布也較不集中。

3)宜蘭地震:明顯受到20023月規模6.8的花蓮外海地震所觸發,在20025月規模6.2、深度9公里宜蘭地震發生後,觸發大量餘震,餘震範圍涵蓋很廣,沿臺灣海岸線,呈南北向帶狀分布,由花蓮到龜山島附近綿延約100公里。震源機制為正斷層﹙normal fault﹚,比對震源機制與餘震分布,無法明確識別斷層面。

4)宜蘭雙震:200535僅約相隔1分鐘,即發生2個規模5.9、深度約6公里的宜蘭雙震。第一個規模5.9、深度6公里地震震源機制為正斷層,其震源機制與20025月規模6.2、深度9公里宜蘭地震之震源機制非常類似。第二個規模5.9、深度7公里地震震源機制為走向滑移斷層,其震源機制與1994年規模6.5、深度5公里南澳地震之震源機制非常類似,東西向的餘震分布趨勢亦與東西向的左移斷層機制吻合。

五、討論與展望

鑑於集集地震對於臺灣地區所造成的重大傷害,臺灣地區的地震觀測除延續目前既有觀測方式之外,並積極推動多項地震觀測儀器建置與更新任務。首先為寬頻地震觀測網的建置,寬頻地震儀為目前世界上最為進步的地震觀測儀器,可提供研究地震及活斷層更為理想的資料,因此中央氣象局近幾年內將逐步的更新配備有寬頻地震儀的地震觀測站,以完成新一代的地震觀測與研究。其次是設置全球衛星定位系統,以連續監測臺灣地區地震前後的地殼變形,目前中央氣象局已在臺灣地區設置150個全球衛星定位系統的永久站,嚴密監測臺灣各地的地殼變動。最後則是建置地震即時警報系統,此系統建立的觀念主要是運用電磁波傳遞的速度遠快於地震波,因此在地震波尚未侵襲大都會區前,能將震源區發生地震的訊息及時的散發出去,將對地震減災上有很大的幫助,而此系統的建置目前也是臺灣地區地震觀測未來發展的一個很重要目標。

另外,中央氣象局目前正持續致力於提升地震測報之能力,以強化地震活動監測效益,為了達到減災與防災之目的,並訂定中期與長期計畫目標。中期計畫目標係就加強強震速報系統、運輸設施之強震監測系統、加速強震資料整合服務與推廣應用以及規劃地震預警系統而制定。長期計畫則規劃地震預警系統之建置及發展地震預測技術等目標。

展望地震測報的未來發展,如何使地震測報業務多元化及多功能是最主要的趨勢,在多元化方面,考慮地震預測在地震防災上的重要性,利用高科技產品的寬頻地震儀,更仔細記錄地震破裂過程中的訊息,配合長期觀測分析之地殼變動情況,將可提供地震觀測研究最佳的參考資料,因此整合測站有各種不同頻寬的地震觀測,是使地震觀測具有多功能的必要條件。多功能的地震觀測,使地震速報變成一般的作業型態,有利於地震活動的分析及彙整,提供地震活動的最新狀況,配合地震預警功能將可發揮地震測報在地震防災上的功能,並加速推動地震預測之研究使臺灣的地震相關研究躋身於國際水準之中。

以地震科學觀點而言,地震預報技術迄今尚未成熟,然根據分析全球過去發生災害性地震的特性,發現有些大地震在發生前可能會有一些異常地震活動與地球物理現象,如地殼變形、電離層濃度變化等,因此中央氣象局目前正與國內外地震學者專家合作,從事與地震有關異常現象之研究。本局並設有「災害性地震應變委員會」,主要成員為國內地震學者專家,若發現有異常之地震前兆,即邀集委員就地震異常現象作研判,如經確定有可能發生災害性地震時,即採取相關之應變措施。天命無常,人類利用智慧與科技研究自然之外,更應謀求與自然和諧共處之道;臺灣地區雖地震頻仍,但若能注重建築防震,地震防護知識宣導,認識地震並進而瞭解地震,必可大幅減少災害,重歸大地之母的懷抱。


4-1、臺灣地區的地震活動特性參數表。

觀測時期

時間

a

b

MC最小完整規模

長期﹙約109年﹚

1900~2008

7.04

0.74

2.1

近期﹙15年﹚

1994~2008

7.21

0.91

2.0

背景活動﹙15年﹚*

1994~2008

7.08

0.91

2.0

TTSN時期﹙18年﹚

1973~1990

6.90

0.85

2.4

CWBSN時期﹙18年﹚

1991~2008

7.26

0.91

2.0

*背景活動﹙林祖慰等,2008

 

 

4-2、臺北分區內之地震震源參數。

編號

發震日期
時間﹙TST

經度°

緯度°

深度﹙Km

芮氏
規模ML

走向

Strike

傾角

Dip

滑移角

Slip

來源

﹙註﹚

1

1986/12/11

07:55:22.19

121.6763

25.0300

98.56

5.23

303.0

25.0

28.0

Harvard

2

1988/07/03 13:20:39.24

121.5680

25.1577

5.31

5.30

135.0

52.0

-90.0

CWB

3

1994/04/20 07:56:17.41

121.5658

25.1440

7.36

3.44

35.0

45.0

-65.0

CWB

4

1995/07/31 02:00:52.96

121.5823

25.1655

5.23

3.05

45.0

50.0

-70.0

CWB

5

1997/06/25 00:37:12.89

121.5798

25.1197

8.55

3.70

0.0

55.0

-70.0

CWB

6

2002/08/20 21:31:13.17

121.5892

24.7638

63.75

4.24

175.0

48.0

40.0

CWB

7

2002/10/07 14:00:46.56

121.5643

24.7420

78.49

4.10

185.0

68.0

45.0

CWB

8

2004/10/23 22:04:27.51

121.5638

25.0133

9.49

3.73

275.0

33.0

-105.0

CWB

9

2005/10/06 00:16:35.14

121.6360

24.8437

73.35

4.84

321.8

18.5

150.9

CCMT

10

2005/10/06 00:16:35.14

121.6360

24.8437

73.35

4.84

85.0

55.0

150.0

CWB

11

2005/12/05 18:15:29.98

121.5757

25.0033

10.68

3.68

75.0

75.0

-60.0

CWB

12

2008/02/14 12:13:46.69

121.6212

24.8173

9.37

3.36

40.0

45.0

-90.0

CWB

註:Harvard:全球中央地震矩張量解﹙The Global CMT Project﹚、CWB:中央氣象局P波初動解﹙First motion solution﹚、CCMT:中央氣象局中央地震矩張量解﹙Centroid Moment Tensor solution


4-31990年至2008年嘉南地區18個規模大於6以上地震,備註欄中提到的斗六地震、梅山地震、中埔地震、新化地震及白河地震等5個地震均收錄於「臺灣十大災害地震圖集」。

編號

發震時間

規模

深度

備註

01

1904/04/24

6.1

0

 

02

1904/11/05

6.1

0

斗六地震

03

1906/03/16

7.1

15

梅山地震

04

1906/04/13

6.4

20

 

05

1927/08/24

6.5

20

 

06

1930/12/08

6.3

20

 

07

1930/12/21

6.1

10

 

08

1930/12/21

6.0

10

 

09

1930/12/22

6.1

10

 

10

1930/12/22

6.2

10

 

11

1941/12/16

7.1

15

中埔地震

12

1941/12/17

6.2

10

 

13

1946/12/04

6.1

5

新化地震

14

1964/01/18

6.1

18

白河地震

15

1998/07/17

6.2

2.8

瑞里地震

16

1999/09/20

6.6

8

 

17

1999/10/22

6.4

16

嘉義地震

18

1999/10/22

6.0

16

嘉義地震

 

4-4、臺東分區的地震活動特性參數表。

觀測時期

時間

a

b

MC最小完整規模

長期(105)

1903~2008

6.17

0.68

2.1

近期(15)

1994~2008

6.40

0.87

2.1

背景活動(15)

1994~2008

6.30

0.88

2.1

TTSN時期(18)

1973~1990

5.85

0.73

2.7

CWBSN時期(18)

1991~2008

6.43

0.86

2.1

*背景活動﹙林祖慰等,2008


4-51900~2008花蓮地區災害性地震整理﹙摘錄自中央氣象局網站﹚


 

4-1、臺灣地區地震活動七分區邊界圖。


a

4-2、(a)臺灣地區1991~2008年之地震震央分布圖(b)臺灣地區1994~2008年規模大於3地震之震源分布圖。


4-3、臺灣地區1994~2008年之地震累計個數等值圖以及規模6.0之地震震央分布圖。


 

 

a

 

b

4-4、臺灣地區19002008年之(a)地震個數統計圖、(b)年累積規模暨累積能量統計圖,粗線為累積能量值,以對數表示、方形標記為年累積規模值。


4-5、臺灣地區19912008年之地震個數、規模與b值之時序統計圖。

 

 

 

 

  

a                              b

4-6a臺灣地區19942008年之b值等值圖b臺灣地區19942008年背景地震活動之b值等值圖。


4-7、臺灣地區19912008CWBSN觀測能力下限的規模等值圖。

 

 

a                             b

4-819942005年臺灣地區地震分布圖a篩選前、b篩選後。


a

b

c

4-919942005年臺灣地區背景地震活動特性,每張圖上排與下排分別表示深度40公里>40公里地震活動,網格尺度與移動間距:a0.2°b0.1°以及c0.05°


    

 a                           b                

    

c                           d                

4-1019942005年臺灣地區地震活動a值等值圖與b值影像圖分析結果,每個網格點搜尋分析半徑20公里a完整地震活動,深度40公里之地震,b完整地震活動,全部深度範圍之地震c背景地震活動,深度40公里之地震d背景地震活動,全部深度範圍之地震。


 

4-11、臺北分區19002008年地震震央分布圖。

 

 

4-12、臺北分區19002008年淺源地震(深度< 40 km)震央分布圖。


4-13、臺北分區19002008年淺源地震(深度< 40 km)累積規模分布圖。

 

 

4-14、臺北分區19942008年地震震央分布圖。


4-15、臺北分區19942008年淺源地震(深度< 40 km)震央分布圖。

 

 

 

4-16、臺北分區19942008年淺源地震(深度< 40 km)累積規模分布圖。


4-17、臺北分區之地震震源機制解及分布位置圖。

 

 

4-18、臺北分區19002008年地震時序統計圖。


4-19、臺北分區19002008年淺源地震(深度< 40 km)時序統計圖

 

 

 

 

4-20、臺北分區19942008年地震時序統計圖(虛線為集集地震的時間)


圖4-21、臺北分區19942008年淺源地震(深度< 40 km)時序統計圖(虛線為集集地震的時間)。

 

 

4-22、臺中分區1994~2008年地震活動每月地震個數統計圖。


4-23、臺中分區1994~2008年地震活動每年與每月地震個數統計圖。

 

 

 

4-24、左圖為臺中分區1901~2008年地震規模與個數統計圖,右圖為各規模區段地震個數百分比,顯示臺中分區地震有91%集中在規模3以下。


4-25、臺中分區1901~2008年地震深度剖面圖及統計圖,顯示臺中分區之地震深度有86%發生在20公里範圍內。


4-26、臺中分區1901~2008年地震分布圖。

 

4-27、臺中分區時序統計圖。1901~2008年較大規模(ML≧5.5)及災害性地震個數統計。


 

4-28、臺中分區災害地震分布圖(1901-2008)。

 

 

4-291935年新竹-臺中地震等震度圖。


4-301999921集集地震報告。

921地震等震度圖

4-311999921集集地震等震度圖。


4-321999921集集地震震源區名間測站及日月潭測站收到超過1G之加速度紀錄

 

4-331999921集集地震震源區強震資料


4-342000517臺中德基地震報告。

 

4-352000517臺中德基地震等震度圖。


4-362000517臺中德基地震主震發生之前後地震分布情形。

 

4-372000517臺中德基地震主震發生之前後地震每日統計。


4-382000611南投地震報告。

 

4-392000611南投地震等震度圖。


4-402000611南投地震主震發生之前後地震分布情形。

 

4-412000611南投地震主震發生之前後地震每日統計。


4-42、上圖為1994年至2008年嘉南分區月地震個數分布,中圖為1994年至2008年月規模大於3之地震個數分布,下圖為1994年至2008年月累計規模分布。

 

4-431994年至2008年嘉南分區月地震分布。


 

a                          b

4-441994年至2008年嘉南分區a值與b值分布。

 

 

4-451990年至2008年嘉南分區地震活動分布圖。


4-46、斗六地震全臺震度分布(圖片來源:臺灣十大災害地震圖集)。

 

 

4-47、梅山地震全臺震度分布(圖片來源:臺灣十大災害地震圖集)。


4-48、中埔地震全臺震度分布(圖片來源:臺灣十大災害地震圖集)。

 

4-49、新化地震全臺震度分布及震源機制解(圖片來源:臺灣十大災害地震圖集)。


4-50、白河地震全臺震度分布及震源機制解(圖片來源:臺灣十大災害地震圖集)。

 

4-51、嘉義瑞里地震全臺震度分布及震源機制解。


4-52、嘉義瑞里地震餘震持續時間。

 

 

4-53、嘉義地震全臺震度分布及震源機制解。


4-54、嘉義地震全臺震度分布及震源機制解。

 

 

4-55、嘉義地震餘震持續時間。


 

4-56、高屏分區從19941月至200812月每月地震個數統計圖。

 

 

4-57、高屏分區從19941月至200812月每月累積規模統計圖。


4-58、高屏分區19941月至200812月每月地震規模大於3之個數統計圖。

 

 

4-591900~2008高屏分區地震分布圖。


4-60、以利稻和桃源中心點120.896, 23.174)為原點,搜尋從20009月至200812月,在半徑30公里內芮氏規模大於4.0的地震,可以找到5組群集現象。

 

地震報告(圖)

4-61、民國89729日嘉義阿里山東南方地震之正式報告。


等震度圖

4-62、民國89729日嘉義阿里山東南方地震之等震度圖。

 

4-63、民國89729日嘉義阿里山東南方地震之餘震個數vs.時間長條圖。


 

4-64、民國89729日嘉義阿里山東南方地震之餘震規模vs.個數長條圖。

 

 

地震報告(圖)

4-65、民國951226日恆春地震第一起地震之正式報告。


等震度圖

4-66、民國951226日恆春地震第一起地震之等震度圖。

 

地震報告(圖)

4-67、民國951226日恆春地震第二起地震之正式報告。


等震度圖

4-68、民國951226日恆春地震第二起地震之等震度圖。

 

4-69、民國951226日恆春地震之斷層面解。


 

4-70、民國951226日恆春地震後4個月內餘震分布圖。

 

 

4-71、民國951226日恆春地震之餘震個數vs.時間長條圖。


4-72、民國951226日恆春地震及其餘震規模vs.個數長條圖。

 

 

4-73、臺東分區19037~200812月每月時序統計圖。


4-74、臺東分區1994~2008年每日時序統計圖。


4-75、臺東分區1994~2008年間不同規模區段之時序統計圖。上圖為規模4.0以上的月個數統計值;下圖為小於規模4.0的月個數統計值。


4-76、臺東分區不同觀測時期之地震個數累計等值圖及規模6.0以上之震央分布圖。圖(a)為1903~2008年;圖(b)為1994~2008年;圖(c)為1903~1993年,但扣掉特殊地震序列後的背景地震活動(林祖慰等,2008);圖(d)之時間為1994~2008年,但扣掉特殊地震序列後的背景地震活動(林祖慰等,2008)。由各圖的比較可清晰見到地震在空間分布上的特性:活動度最高處在成功附近,其次即使發生規模6.0以上的地震也不一定會引發明顯的餘震。


4-77、臺東分區不同觀測時期之地震震央分布及剖面圖。圖(a)為1903~2008年;圖(b)為1994~2008年;圖(c)為1903~1993年,但扣掉特殊地震序列後的背景地震活動(林祖慰等,2008);圖(d)為1994~2008年,但扣掉特殊地震序列後的背景地震活動(林祖慰等,2008)。綜合南北向及東西向剖面示意圖顯示:隱没帶約從北緯23°(約成功站附近)漸漸往東南方向深入,並似乎在地表下約150~200公里附近有一介面。另外從c)、(d)圖的比較可見到,1994年之後收錄到較多的深震。


4-78、臺東分區三組具災害與特殊性地震序列之主震震央分布及其初動機制解圖,附表為對應之震源參數。


4-79199696蘭嶼地震之地震報告

 

4-8019969月蘭嶼地震序列之地震個數與規模對應關係統計分析圖。資料搜尋範圍為東經121.0°~121.8°、北緯21.5°~22.7°,震源深度小於50公里者。


4-81199696蘭嶼地震發生後1週內之餘震分布圖及主震初動解圖。資料搜尋範圍為東經121.0°~121.8°、北緯21.5°~22.7°,震源深度小於50公里者。由東西向剖面可見地震序列大致上是沿著一個約呈南北走向且向東傾斜的破裂面發生(星星為主震震央)。

 

地震報告(圖)

4-8220031210日臺東成功地震之正式報告。


等震度圖 

4-8320031210日臺東成功地震之等震度圖與震源機制解。

 

4-8420031210日臺東成功地震序列之地震個數與規模對應關係統計分析圖。資料搜尋範圍為東經121.0°~121.6°、北緯22.7°~23.3°。從不同時間段的比較可看出,規模5.0以上較大規模的餘震皆集中於一週內發生;主震發生後半年內小規模地震的活動度仍相當頻繁。


4-8520031210日臺東成功地震發生後1週內之餘震分布剖面圖及主震和規模5.0以上餘震的初動解圖。資料搜尋範圍為東經121.0°~121.6°、北緯22.7°~23.3°。由剖面圖分析可見地震序列大致發生在沿著北北東走向且向東南傾斜的破裂面上。


地震報告(圖)

4-86200641臺東地震之正式報告。

 

 

等震度圖

4-87200641臺東地震之等震度圖。


4-88200641臺東地震序列之地震個數與規模對應關係統計分析圖。資料搜尋範圍為東經120.8°~121.4°、北緯22.5°~23.3°。從不同時間段的比較可看出,無規模5.0左右的餘震發生,中小規模的餘震活動約在一個月後已大幅減少。

 

 

地震報告(圖)

4-892006416臺東地震之正式報告。


等震度圖

4-902006416臺東地震之等震度圖。

 

4-91200641臺東地震發生後1個月內之餘震分布及深度剖面圖,以及1日和16日兩個規模6.0以上地震的初動解圖(星星為震央位置)。


4-921906~2008年花蓮分區每月地震個數與最大規模時序統計圖。

 

4-931973~2008年花蓮分區每月地震個數與最大規模時序統計圖。


 

4-94、花蓮分區之a值與b值分布情形。


4-95、花蓮A區及花蓮B區規模5.5以上地震之空間分布圖,上圖為深度小於30公里之地震,下圖為深度大於30公里之地震。


4-961986520日規模6.5有感地震。上圖為群震之空間分布,下圖為群震與主震之時序關係。


 

4-971995223規模5.77有感地震。上圖為群震之空間分布,下圖為群震與主震之時序關係。


 

4-9819951219規模5.8有感地震。上圖為群震之空間分布,下圖為群震與主震之時序關係。


 

4-992000910日規模6.2有感地震。上圖為群震之空間分布,下圖為群震與主震之時序關係。


4-1002005430規模5.62有感地震。上圖為群震之空間分布,下圖為群震與主震之時序關係。


4-10119831986花蓮B區規模5.5以上地震震央位置,圖中之標示為發震順序,右表為發震日期及規模。

 

4-10219941996花蓮B區規模5.5以上地震震央位置,圖中之標示為發震順序,右表為發震日期及規模。


4-10320012002花蓮B區規模5.5以上地震震央位置,圖中之標示為發震順序,右表為發震日期及規模。

 

 

4-10420042006花蓮B區規模5.5以上地震震央位置,圖中之標示為發震順序,右表為發震日期及規模。


 

圖1031 圖1030

4-10519861115凌晨520分花蓮地震,上圖為震央位置及CWB之震源機制解,下圖為中和華陽市場之震災照片。


4-106199465上午99分南澳地震,上圖為震央位置及CWB之震源機制解,下圖為6月∼8月所有餘震之震央分布圖。


 

等震度圖 

4-1072002331下午252分花蓮外海地震,上圖為地震報告圖,下圖為全島等震度圖及CWB震源機制解。


4-1081980年∼2008年花蓮A區每日地震個數與最大規模統計圖,由圖可見本區域較大規模地震發生之週期約45年。

 

 

4-109、臺灣地形圖(摘自國家海洋科學研究中心)。


 

a                             b

4-11019002008年規模6以上強震之震央分布圖,圓圈與星號分別表示規模67以上之地震。(a)震源深度>40 km之深震。(b)震源深度≦40 km之淺震。

 

 

a                             b

4-11119942008年規模5.9以上強震之震央分布圖,圓圈與星號分別表示規模5.96.5以上之地震。(a)震源深度>40 km之深震。(b)震源深度≦40 km之淺震。


 

 

a                             b

4-11219942008年地震震央與地震規模之個數分布圖。(a)深震、(b)淺震。上圖為震央分布圖,下圖為規模之個數分布圖。地震規模之個數分布分為正方形之間隔個數與圓形之累積個數,實心圓與空心圓分別表示使用與未使用的資料點。地震規模與對應累積個數之對數值,在最小完整規模MC與規模5之間,明顯呈現良好的線性關係。深震與淺震之MC分別為2.82.0b值分別為0.841.06,顯示深震的大地震發生比率較高,淺震的小地震發生比率較高。


a                             b

4-1132008年地震規模之個數分布圖。(a)深震、(b)淺震。上圖為震央分布圖,下圖為規模之個數分布圖。深震與淺震之MC分別為2.92.1b值分別為0.901.01,顯示深震的大地震發生比率較高,淺震的小地震發生比率較高。比較2008該年與19942008年之MCb值結果,顯示整體的地震活動特徵大約相似。


a                             b

圖4-11419942008年地震個數等值圖。(a)深震。(b)淺震。等值圖係以經緯度各0.2度為網格大小,地震個數已正規化為30天之個數。深震與淺震的地震個數高值區主要皆分布在沖繩海槽構造區域。

 

 

a                             b

4-11519942008年累積規模等值圖。(a)深震、(b)淺震。深震高值區在基隆外海與宜蘭外海,淺震高值區在宜蘭平原與近海之沖繩海槽構造區域。


 

a                             b

4-11619942008年地震累積規模等值圖(上圖)與個數(下圖)之時間分布。(a)深震、(b)淺震。深震高值區在基隆外海與宜蘭外海,淺震高值區在宜蘭平原與近海之沖繩海槽構造區域。


 

a                             b

c                             d

4-11719942008年主震(星號)震源機制及其30天內餘震(圓圈)分布圖。(a1994年規模6.5南澳地震,左移斷層震源機制。(b1995年規模6.5牛鬥地震,走向滑移斷層震源機制。(c2002年規模6.2宜蘭地震,正斷層震源機制。(d2005年規模5.9宜蘭雙震,正斷層與左移斷層震源機制。