台湾活断层研究与地震预测现况

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1、124福建地质GeologyofFujian增刊1台湾活断层研究与地震预测现况Recentstatusonactivetaultstudy。一●-●_andearthquakeorediction1n上a10wan1‘-‘●，on李锡堤(中央大学应用地质研究所，中坜，32001)台湾海峡及福建被认为是地震极稀少的地区，但考察史料却可发现，公元1604年在泉州外海发生过震级达8．0的大地震。河北省唐山市附近也是地震极稀少的地区，但却在1976年发生了震级达7．6的大地震，造成重大灾害。这种地震的发生很难被掌握，因此，地震预测研究在近30年来倍受瞩目。地震预测分为长程预测(1

2、0ng—termprediction)、中程预测(intermediate-termpredic-tion)、短程预测(short-termprediction)及预警(immediatealert)4种(Scholz，2002)。长程地震预测的时距为是10～30年，须调查每一条断层的滑移速率(sliprate)及上次滑动距今时间(elapsedtime)，并据以计算其活动几率。中程地震预测的时距是1个月至10年，须调查地震前兆现象决定。短程地震预测的时距是数小时至数周，有一些可以由前震推论。地震预警的时距是数十秒以内，在大地震发生后利用电磁波较地震波波速传递快的原理通知

3、远地的社群。设计地震评估与地震预测在过去30年一直是2条平行的路，由不同领域的学者与专家同时在进行着。设计地震评估是推求工程上或地震防灾上需求任一地点各地动值的年超越几率(annualprobabilityofexceedance)或某一年限内可能遭遇的最大地动值。1世界潮流一般地震学者所谓的地震预测是指短程预测，必须预测地震发生的时间、规模与地点，且必须达到一定的精准程度。究竟地震能不能预测?过去30年来，日本、美国及中国的科学家们都急于寻找这个问题的答案。在研究的过程中，各种预测技术，例如观测地壳变动、地磁及地电流的变化、地下水位及水质的变化等方法纷纷被提出。然而，至

4、今除了发生在1975年的中国辽宁海城地震外，并无其他预测成功的案例。随后发生在1976年的唐山大地震显然完全未被预测到，可见地震短程预测的难度。美国地质调查所在1994年Parkfeild地震误报后及日本在1995年的Kohe地震失报后，对短程地震预测已无信心，转而强调地震防灾的重要性。台湾地震界著名学者蔡义本教授，特别强调地震既然不可预测，则地震防灾工作就变得很重要。地震防灾工作首重事先的地震灾害评估，其深入程度可从工程界常做的地震灾害分析(seismichazardanalysis)及出版各种地震灾害图(seismichazardmaps)开始，一直深入到每一条断层的

5、活动几率分析，甚至收稿日期：2010—08—20作者简介：李锡堤(1951一)。男，教授．长期从事工程地质研究。增刊1李锡堤：台湾活断层研究与地震预测现况125结合二者，进行时间相依地震灾害分析(time-dependentseismichazardanalysis)，正确获得任一地点各地动值的年超越几率或某一年限内可能遭遇的最大地动值，权责机构再据此进行防灾规划及后续防灾工作。过去的30年，地震防灾与地震预测一直是2条平行的路，由不同领域的学者与专家同时在进行着。一般大型工程建设在规划与设计阶段都需要进行地震灾害分析与设计地震评估，以取得工程设计所需地震参数，包括：地震

6、规模、地动加速度及设计反应谱等。重大工程计划更须调查及评估活断层，原因有下列数点：(1)世界各国现有仪器记录到的地震资料最多不超过100年，且其间资料残缺不全，以此等有限的资料做统计外插，非常危险。(2)重大工程的安全程度要求颇高，须要推求最大可能地震(maximumcredibleearthquake)，或在核能电厂所谓安全停机地震(safelyshutdownearthquake)。这些并不能以几率法推得合理结果。(3)现代的知识已经充分了解，灾害性地震与断层活动关系密切。了解活断层的性质，可预测(-K程)其下一次活动的时间、地点及产生地震的规模大小。(4)断层错动对

7、工程设施的破坏最为直接，且难以工程方法克服；某些活断层平时缓慢的蠕动，造成地表位移，亦具有无可抗拒的破坏力，这些都是工程规划必须调查及评估活断层的重要原因。(5)影响工程设施的地震相关灾害尚包括山崩、地陷、海啸、砂土液化及地盘错动等。这些灾害的评估都不是统计几率法所能涵盖。因此，2项平行的工作就找到了共同点一断层及古地震研究。断层开挖及古地震研究工作，美国始于1968年，日本始于1976年，中国始于1978年。在台湾，具规模的断层开挖工作始自1979年翡翠水库基础设计初期，并在集集地震后达到高峰。断层开挖及古地震的研究结果，使