標題:地震相關知識
作者:中正大學地震所所長謝秋雰教授
日期:2000/08/13
地震形成原因

謝:地震和火山爆發是地球演化過程中二個釋放能量的必要步驟,假如地球
沒有地震沒有火山爆發很可能地球最後的結果會像火星一樣,表面空氣就愈
來愈少,然後溫度下降,人都不能住,所有水都會結凍,所以地震對演化過
程來說是必要的,它可以釋放出很多能量。基本上,地震的原因可以先看地
球的構造,地球可以分成地殼、地函、地心,我們是住在地殼上,地殼實際
上非常薄,薄薄的一層,地心半徑差不多是六千四百公里,地殼平均厚度30
∼40公里,以這個比例來看,就像一顆蘋果,表面的皮就是地殼,基本上,
相對起來它的密度比較輕,裡面的東西密度就比較重,地球內部溫度比較高,
為什麼會比較高有很多原因,比方說放射性元素,裡面有化學反應裡面有某
種相變等等原因。內部溫度比較高,就像我們燒開水一樣,熱就往上升,冷
了就往下降。

地函的物質熱了就會往上升,往兩邊升,它跟水不太一樣,它不是液體,它
是一種溫度很高的岩石,所以它黏滯性很強,動的過程就會帶動地殼,通常
在海洋中移動,而海洋的中心點有一條線叫中央脊,岩漿從裡面跑出來,把
地殼撕裂,撕裂以後就會往兩邊推,兩旁來看是漂浮著被拉著走,到了海洋
地殼和大陸地殼接觸的地方,大陸地殼比較輕,被碰撞以後會隆起,海洋地
殼比較重,它會沈下去,這裡就是地震發生的主要地方。中央脊發生的地震
災害比較小,第一是因為它離我們很遠,有些都是幾千公里,第二就是它規
模沒那麼大,因為這裡本來就很破碎。台灣就是在兩個板塊相碰撞的地方,
兩個板塊碰撞的交接處,很多地方都會破,岩層破裂時就產生地震,這就是
主要地震的來源,簡單來講就是這個樣子。台灣剛好就在菲律賓板塊和歐亞
板塊的接觸帶,兩個一擠就把台灣從海底裡擠上來,所以台灣不能沒有地震,
台灣因此隆起之後,還是會有地震的發生。

芮氏規模是什麼?

記:地震常用芮氏規模來表示,這一點如何理解?
謝:規模主要是在描述地震有多少能量,比如說6.0,6.2這樣是能量的描述,
一個公式可以代算。

謝:那是震度,現在要澄清規模是一個沒有單位的東西,不能說這個規模是
幾級,如果地震規模是7.3,你就講7.3就好,後面不要加個級,級是另外
個東西,級是震度,不同的國家有不同的分法,我們台灣把震度簡單地分成
6級,所以這個就是"幾級",同樣一個地震在不同的地方就會有不同的級
數,像這次地震在南投是6級,最強的會山崩地裂,我們在嘉義是5級。

釋放能量

謝:地球內部的能量,透過剛剛講的循環,板塊在移動,能量就會一直消耗,
如果兩個板塊擠在一起不動了,能量就只好集中在兩個相碰撞的地方,這裡
就產生很大的壓力,能量一直累積,累積到一個程度地層受不了而斷掉,能
量就藉這個機會釋放出來。

記:這樣子的情形是可以預測的嗎?
受訪:目前不行,這要看這「預測」這個字定義到什麼程度,這它什麼時候
會斷,不知道。現在拿這支筆來折,要折到什麼會斷,第一個你不知道我用
多少力,所以你很難預測這支筆什麼時候會斷,如果一直這樣下去,力量沒
有變的話,除非這是鋼不然它一定會斷。那我們台灣的地質本身是蠻脆弱的,
所以它經常會斷,所以我們就會經常有地震。

地震預測

記:現在大家都有一個重點,不能預測。不過,是不是在隔個十年二十年或
三十年,我們預測的程度當然就會比較好,在一段的時間以後,我們是不是
就能預測?
受訪:比較悲觀的人他是認為地震預測根本是不可能的,不需要做,很多人
大概就放棄了。包括日本美,大部分的人在1970年代很多人還很樂觀,認
為地震預測不是很難,可是實際做了以後才發現,成功率不是非常的高,但
是做預測的人仍有,不過走另外一個方式,已經不是我們所謂的預測,日本
在1964年有些人已經開始懷疑,我們花這麼多錢去做這個預測,一個地震
都沒有預測出來,做這個有什麼意義,所以他們也開始懷疑,不過日本因為
地震災害比較嚴重,政府還是寧願再花錢繼續往下做。但是台灣根本沒有強
制性,也沒有人在指導,你愛做就做,不做就不做。我個人看法是,我們以
現在的理論和技術都沒有辦法預測但是技術未來會直在改進,像現在有些的
東西,我就覺得可能有些機會。也許過去那一套方法不行,我們換成另外一
套方法來做,要多久就比較難料。基本上在台灣地震研究的人很少,加起來
大概只有二十個出頭,第一個人力不夠,第二經費可能也不夠,這是二個主
要因素。所以要多久比較難預測,但以日本這樣繼續做下去,除非有新的觀
念出來,否則以這種傳統的方式做下去,超過五十年。

生物靈感

記:坊間的報紙說可以透過一些間接,譬如有一些生物的異常現象,這也許
是比較有趣,不見得有科學根據,但是也有很多趣聞,說這些生物可以先有
一些感應,像你們對這些有沒有什麼看法?
受訪:這個不是沒有科學根據,只是他的科學,我們還不是非常了解,生物
本身有些是會反應,我們舉個例子來講,比如說蟑螂或是老鼠,老鼠在地震
來臨之前可能會焦躁不安,從洞裡面跑出來,這個原因大概就是,一個地層
要破之前表面會先有一些小的破裂,這些小的破裂會釋放低頻率的波,這種
低頻率的波我們可能地震儀接收不到,人的耳朵接收不到,那動物可以接收
得到,因為牠的頻率範圍跟我們不一樣,那牠知道了之後就開始焦慮不安,
所以牠會跑出洞來,這是目前為止最簡單的一個解釋。

還有地下水的問題,像這次有很多人講地下水,水的成分改變了,那也是一
樣,在大破裂之前先有一些小破裂,所以很多岩石裡的氣體就始跑出來,跑
到地下水裡面去,所以井水裡面可以看到怎麼井水變混濁了?井水怎麼抬高
啦!井水裡的空氣怎麼增加啦!這是一種跡象沒有錯,不過跟生物預測一
樣,它有一個問題就是,生物牠有時候也會跑出來,沒有地震牠也會跑出來,
那地層也許有小破裂,但是不一定有大地震,那空氣也一樣會增加,所以這
不是一個一致性的預測,所用這種來預測中國大陸他們有在做,不過中國大
陸這種國家只報成功不報失敗,這種方式來預測基本上,失敗比成功多很多。

斷層帶的分佈

記:剛剛有提到台灣是位於環太平洋地震帶上,可否說明台灣斷層帶的分布?
受訪:基本上台灣斷層的分布非常的多,主要的斷層是南北走向,從南部開
始有潮洲斷層,嘉南地區有觸口斷層到中部的話有所謂的車籠埔斷層,這些
是台灣最主要的斷層。斷層線基本上就構造性,他會把東部的地質跟西部的
地質很有可能分隔開來,所以說斷層的兩側它的地質狀況是不太一樣的,也
就是斷層為什麼會發生這個地方的原因。在圖上看到的是五十一條斷層線,
但台灣的斷層線實際上不止,我認為在好幾倍於此,西部平原很多斷層都是
埋在地底下,我們叫做盲斷層,這一類的斷層應該是非常多。

記:嘉南地區從前就有發生過一些很嚴重的地震,那麼嘉南地區的斷層情況
是怎樣?
受訪:1906∼1964之間,我們統計出台灣的十大災害性地震,有八個是發
生在嘉南地區,這就是為什麼過去要非常注重嘉南地區是地震的高危險區。
觸口斷層在我們這邊的東方,基本上是南北向的,旁支是梅山斷層,我是認
為梅山斷層應連到觸口斷層上。以我們中正大學來講我們最擔心這條梅山斷
層,因為這個梅山斷層通過我們,這個梅山斷層和觸口斷層形態不一樣,它
屬於平移斷層,但是水平走向,高低差多多少少會有一點,量很少,是確定
有通過這附近,真正的位置大概有點譜,但不敢說一定是在那個地方。

如何防震?
記:防震的措施該如何準備,以學校學生如何防震,再呼籲提醒一下,分災
難發生前、時、後來講。
謝:從公共建設開始講,地震來時我們最怕的還是房屋垮下來壓到人們,結
構物在建設的時候,要考慮這地區的地質恰不恰當,比如說,我們學校位在
礫石層,礫石層就不是很理想?蓋房子的地方,如果能選的話要先選地質,
不要去選河邊的溪谷地,土壤都很鬆軟,地震來時候產生土壤液化,因為幾
乎每種土壤都含有水,只是水的多或少而已,所謂液化就是像海邊的沙,有
些比較溼,表面上看起來沒有水,但是你去用手拍一拍,它就變成泥水,這
就是土壤液化,那土壤液化會讓地層鬆軟會讓建築物沈下去,沈下去多少就
是看它土壤的性質,地震時地震波掃過來給它壓力,水壓增加,水壓一增加
以後,顆粒和顆粒之間的支撐力就瓦解掉,所以它就失去支撐力,所以第一
個就是建築這戶地方是不是適當。不要選溪谷地,或是以前是湖泊,譬如說
台北盆地,事實上台北盆地是個不大適合建築的地方。第二個就是建地是不
是太接近斷層,結構物要離斷層恰當的距離,如果不知道斷層在那裡的話,
可以跟地震所要資料,不過台灣整個斷層分布也不是很詳細,因為國家過去
也沒有花很多經費、人力、可是非確定斷層分布的話,可以請學校幫助。第
三個結構設計一定要做好,絕對不能偷工減料,在買房子的時候結構單純比
較安全,不要看它挑高、隔間、光線好,這樣比較變化型的設計通常不耐震
,地震來的比較會有危險的地方都是結構突然有改變的地方,例如說牆角這
個結構轉折的地方,最容易產生龜裂,所以在結構設計的時候盡量講求對稱
性,結構簡單一點,不要太花俏,這可以當作以後大家買房子的一個參考。
記者:所以防震前對同學來說,反正這建築已經蓋好,也沒什麼特別好準備
或不準備了。

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