斷層分布帶

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1720.gif (2778 個位元組) 斷層的活動性

判斷一條斷層的活動性,通常是根據它以往的活動歷史。愈是在近期曾有活動的斷層,表示它愈活躍。如果停了很久(數千至數萬年)的年代至今未再活動,則判斷其活動性較低。在台灣,活(動)斷層是指過去12.5萬年來,有證據顯示曾活動,且未來可能再度活動的斷層。活斷層可依其活躍的程度再分為最活躍的一級活斷層(或全新世活斷層):一萬年以來曾發生錯移的斷層。依此定義,車籠埔斷層當然為一級活斷層。事實上,據歷史記載,車籠埔斷層在1917年亦曾有約15公分的錯移量,也許當時地震規模較小,且年代久遠,故未引起大家特別重視。

 

1720.gif (2778 個位元組) 台灣的東、西兩大活動斷層分布帶

綜合地質學者的研究結果,台灣島上有50餘條長度超過5公里的活斷層,主要分布在二個狹長地帶:一為與西部平原(或盆地)鄰接的丘陵與麓山地帶,另一為東部的花東縱谷地帶(圖十)

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圖十  台灣的活動斷層分布圖

 

 

西部地震帶與前者(西部活斷層帶)有關(圖十一)

圖十一  台灣地區地震分布圖 

,主要是由最西邊大致沿著向東挺出「大肚子」北港基盤高區周緣分布的二列活斷層引起。此次的車籠埔斷層往南銜接觸口斷層(此斷層與白河大斷層相關),向北銜接三義斷層,可視為山前(由西往東算起)的第二列活斷層線,與一列(如清水斷層、彰化斷層、梅山斷層、木屐寮斷層等)活斷層一樣在歷史上發生多次的大地震。因接近人口密集區,造成的災害亦極大。

地震依震源深度可分為極淺地震(0∼30公里),淺層地震(31∼70公里),中層地震(71∼300公里),深層地震(301∼700公里)。因受北港基盤高區之影響,台灣西部活斷層所引發之地震,一般皆屬於極淺層地震。地震波在地下傳播時,震動強度會逐漸減低。對極淺層地震而言,震波自震源傳達到地表時,能量僅稍微衰減,故地表所感受的震度大,造成的災害也很大。台灣東部的活斷層與地震密集區,中等至強烈地震多屬深源地震且震央多位於外海,故島上各地所感受的震度一般較小。最大規模主震過後,廣大範圍內的地殼岩體在一段時間內不斷地調整其內部的位態,故會發生許多較小規模的地震,稱為餘震。隨著趨向安穩的新階段,餘震亦逐漸減少或停止,重新進入下一階段岩體的變形與能量的累積,直到下次斷層再錯動並引起地震。如此,一條活斷層在很長的時間(也許是數萬、甚至數十萬年內)常常週而復始發生錯動,引發地震。

 

1720.gif (2778 個位元組) 車籠埔斷層

 此次集集大地震主要是台中盆地東緣的車籠埔斷層(圖十二)

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圖十二    車籠埔斷層及鄰近地區地質圖

 

再度錯動而引起。規模7.3的主震及主要的餘震,基本皆位於北港基盤高區如大肚子鼓出所成弧形的中段至北段(圖十三)

圖十三  集集大地震主震及較大餘震震央分布圖

 

嘉南平原東側則位在此弧形山脈之南段並無此次集集大地震之餘震,故嘉南平原之活斷層與車籠埔斷層應屬不同的斷層活動區段。

 此次車籠埔斷層活動,釋放了北段累積的能量之後,處在南段的嘉南平原承受的大地推擠力相對增高,緊接著在10月22日嘉義發生了規模6.4級的地震及餘震,釋放南段累積的能量。

921集集大震震央在集集附近,震源深度約7.5公里,屬於極淺層地震,主要是車籠埔逆斷層東側的地震向西疊覆(逆衝)錯動所致。「斷層面」向東傾斜(約30度)進入地下,這是為什麼此次大地震震央位在地表斷層線以東(10餘公里)之故。位於車籠埔斷層線以東15公里內的地盤,整體向西北水平移動量可達3∼4公尺,最大在東勢可達8.5公尺;並上升達0.5(南段)至9.8公尺(北段)(圖十四)

圖十四A  集集大地震造成的地殼位移(衛星觀測之水平位移圖)

 

圖十四B  集集大地震造成的地殼位移(衛星觀測之垂直位移圖)

 

約相當於4層樓高。車籠埔斷層南自雲林斗六鎮的桶頭橋,北至苗栗卓蘭,南北延伸約80公里長。以此段地表水平寬度平均縮窄2公尺計算,此次逆斷層活動,使中部地區水平減少了約16萬平方公尺。

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