臺(tái)灣活斷層研究與地震預(yù)測現(xiàn)況

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1、124福建地質(zhì)GeologyofFujian增刊1臺(tái)灣活斷層研究與地震預(yù)測現(xiàn)況Recentstatusonactivetaultstudy。一●-●_andearthquakeorediction1n上a10wan1‘-‘●，on李錫堤(中央大學(xué)應(yīng)用地質(zhì)研究所，中壢，32001)臺(tái)灣海峽及福建被認(rèn)為是地震極稀少的地區(qū)，但考察史料卻可發(fā)現(xiàn)，公元1604年在泉州外海發(fā)生過震級達(dá)8．0的大地震。河北省唐山市附近也是地震極稀少的地區(qū)，但卻在1976年發(fā)生了震級達(dá)7．6的大地震，造成重大災(zāi)害。這種地震的發(fā)生很難被掌握，因此，地震預(yù)測研究在近30年來倍受矚目。地震預(yù)測分為長程預(yù)測(1

2、0ng—termprediction)、中程預(yù)測(intermediate-termpredic-tion)、短程預(yù)測(short-termprediction)及預(yù)警(immediatealert)4種(Scholz，2002)。長程地震預(yù)測的時(shí)距為是10～30年，須調(diào)查每一條斷層的滑移速率(sliprate)及上次滑動(dòng)距今時(shí)間(elapsedtime)，并據(jù)以計(jì)算其活動(dòng)幾率。中程地震預(yù)測的時(shí)距是1個(gè)月至10年，須調(diào)查地震前兆現(xiàn)象決定。短程地震預(yù)測的時(shí)距是數(shù)小時(shí)至數(shù)周，有一些可以由前震推論。地震預(yù)警的時(shí)距是數(shù)十秒以內(nèi)，在大地震發(fā)生后利用電磁波較地震波波速傳遞快的原理通知

3、遠(yuǎn)地的社群。設(shè)計(jì)地震評估與地震預(yù)測在過去30年一直是2條平行的路，由不同領(lǐng)域的學(xué)者與專家同時(shí)在進(jìn)行著。設(shè)計(jì)地震評估是推求工程上或地震防災(zāi)上需求任一地點(diǎn)各地動(dòng)值的年超越幾率(annualprobabilityofexceedance)或某一年限內(nèi)可能遭遇的最大地動(dòng)值。1世界潮流一般地震學(xué)者所謂的地震預(yù)測是指短程預(yù)測，必須預(yù)測地震發(fā)生的時(shí)間、規(guī)模與地點(diǎn)，且必須達(dá)到一定的精準(zhǔn)程度。究竟地震能不能預(yù)測?過去30年來，日本、美國及中國的科學(xué)家們都急于尋找這個(gè)問題的答案。在研究的過程中，各種預(yù)測技術(shù)，例如觀測地殼變動(dòng)、地磁及地電流的變化、地下水位及水質(zhì)的變化等方法紛紛被提出。然而，至

4、今除了發(fā)生在1975年的中國遼寧海城地震外，并無其他預(yù)測成功的案例。隨后發(fā)生在1976年的唐山大地震顯然完全未被預(yù)測到，可見地震短程預(yù)測的難度。美國地質(zhì)調(diào)查所在1994年P(guān)arkfeild地震誤報(bào)后及日本在1995年的Kohe地震失報(bào)后，對短程地震預(yù)測已無信心，轉(zhuǎn)而強(qiáng)調(diào)地震防災(zāi)的重要性。臺(tái)灣地震界著名學(xué)者蔡義本教授，特別強(qiáng)調(diào)地震既然不可預(yù)測，則地震防災(zāi)工作就變得很重要。地震防災(zāi)工作首重事先的地震災(zāi)害評估，其深入程度可從工程界常做的地震災(zāi)害分析(seismichazardanalysis)及出版各種地震災(zāi)害圖(seismichazardmaps)開始，一直深入到每一條斷層的

5、活動(dòng)幾率分析，甚至收稿日期：2010—08—20作者簡介：李錫堤(1951一)。男，教授．長期從事工程地質(zhì)研究。增刊1李錫堤：臺(tái)灣活斷層研究與地震預(yù)測現(xiàn)況125結(jié)合二者，進(jìn)行時(shí)間相依地震災(zāi)害分析(time-dependentseismichazardanalysis)，正確獲得任一地點(diǎn)各地動(dòng)值的年超越幾率或某一年限內(nèi)可能遭遇的最大地動(dòng)值，權(quán)責(zé)機(jī)構(gòu)再據(jù)此進(jìn)行防災(zāi)規(guī)劃及后續(xù)防災(zāi)工作。過去的30年，地震防災(zāi)與地震預(yù)測一直是2條平行的路，由不同領(lǐng)域的學(xué)者與專家同時(shí)在進(jìn)行著。一般大型工程建設(shè)在規(guī)劃與設(shè)計(jì)階段都需要進(jìn)行地震災(zāi)害分析與設(shè)計(jì)地震評估，以取得工程設(shè)計(jì)所需地震參數(shù)，包括：地震

6、規(guī)模、地動(dòng)加速度及設(shè)計(jì)反應(yīng)譜等。重大工程計(jì)劃更須調(diào)查及評估活斷層，原因有下列數(shù)點(diǎn)：(1)世界各國現(xiàn)有儀器記錄到的地震資料最多不超過100年，且其間資料殘缺不全，以此等有限的資料做統(tǒng)計(jì)外插，非常危險(xiǎn)。(2)重大工程的安全程度要求頗高，須要推求最大可能地震(maximumcredibleearthquake)，或在核能電廠所謂安全停機(jī)地震(safelyshutdownearthquake)。這些并不能以幾率法推得合理結(jié)果。(3)現(xiàn)代的知識已經(jīng)充分了解，災(zāi)害性地震與斷層活動(dòng)關(guān)系密切。了解活斷層的性質(zhì)，可預(yù)測(-K程)其下一次活動(dòng)的時(shí)間、地點(diǎn)及產(chǎn)生地震的規(guī)模大小。(4)斷層錯(cuò)動(dòng)對

7、工程設(shè)施的破壞最為直接，且難以工程方法克服；某些活斷層平時(shí)緩慢的蠕動(dòng)，造成地表位移，亦具有無可抗拒的破壞力，這些都是工程規(guī)劃必須調(diào)查及評估活斷層的重要原因。(5)影響工程設(shè)施的地震相關(guān)災(zāi)害尚包括山崩、地陷、海嘯、砂土液化及地盤錯(cuò)動(dòng)等。這些災(zāi)害的評估都不是統(tǒng)計(jì)幾率法所能涵蓋。因此，2項(xiàng)平行的工作就找到了共同點(diǎn)一斷層及古地震研究。斷層開挖及古地震研究工作，美國始于1968年，日本始于1976年，中國始于1978年。在臺(tái)灣，具規(guī)模的斷層開挖工作始自1979年翡翠水庫基礎(chǔ)設(shè)計(jì)初期，并在集集地震后達(dá)到高峰。斷層開挖及古地震的研究結(jié)果，使