玉里地震以及它的警示

玉里地震的特性與過去的地震活動相近，而未來鄰近區域有發生大地震的可能性。
 

陳薇安、高若甄、詹忠翰 (中央大學地震災害鏈風險評估及管理研究中心)
 

引文: Chen, W., Kao J., Chan C., 2022, Magnitude-6.6 earthquake warns east-central Taiwan of shaking potential, Temblor, http://doi.org/10.32858/temblor.248
 

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週三（3 月 23 日）凌晨1點 41 分，在長濱以東15公里（9英里）的台灣太平洋中部海岸發生規模6.6的地震。花蓮南部和台東縣北部測得的地動強度分別達到 5強 至 6弱。

地震發生後，「災防告警系統」針對有強烈震動預估的地區（台北3級以上，其他地區4級以上）的手機發出地震預警。在規模6.6主震之後發生了幾次高達規模6.1的強烈餘震，使人們徹夜難眠。

此次地震以附近的玉里鎮命名。玉里地震發生在一個地震活躍地區，因此本次地震的發生並不令人意外。此地震與歐亞大陸板塊與菲律賓海板塊交界的花東縱谷斷層系統有關(圖一)。根據過去地震活動分佈，其周圍地區發生了大量地震，其中包括數次M≥7.0 的 1951年縱谷地震系列。該地震序列為沿著花東縱谷斷層的破裂所引起。
 

 

為清楚釐清該地區的地震潛勢，由地質學家、地震學家和歷史學家所組成的台灣地震模型（簡稱「TEM」）團隊，統整地震目錄、歷史記錄和活動斷層調查資料，得出了該地區有強烈地震危害潛勢的結論。藉由過去的震測紀錄，可推估未來的地震潛勢。因此，TEM團隊提出了一份台灣地震預報圖，呈現未來地震活動率分布（圖二）。這張地圖包括來自斷層（彩色線段）和每個區域（底圖）的地震潛勢。該圖顯示，在縱谷北部和南部地區，可能每 10 年和 16 年分別發生一次規模超過6.0的地震，顯示此處地震頻繁。
 

 

斷層的破裂概率可以藉由時間相關破裂模型量化，模型假設地震機率將隨著距離上次地震時間越長而增加。花東縱谷斷層上次地震時間為1951年（距今71年），而根據槽溝開挖獲得的古地震記錄得知破裂復發間隔為189年。藉由上述資訊，該模型顯示未來 50 年的破裂概率為 22%（圖三）。
 

 

地震前兆是推斷大地震發生的另一種方法。一個實際的前兆是利用古登堡－芮克特定律（Gutenberg–Richter law）的 b 值。該方法表示小地震和大地震之間的地震發生比率。也就是，較低的 b 值代表某處有著更多的大地震，由此可推斷鄰近孕震結構可能在累積應力引發下一次大地震。藉由此觀點，我們評估台灣在 2022 年 3 月 23 日前一年內的 b 值（圖四）。與台灣的平均 b 值 0.88 相比，玉里震央附近的 b 值遠低至 0.55（為台灣地區的 3 個百分位，即僅有 3% 區域有著更低的數值），顯示附近有強烈的地震前兆跡象。此外，前兆現象隨著時間接近玉里地震發生前變得越來越明顯。我們分析距離震央30公里範圍內不同年份的地震活動，看出b值隨時間日益減少的趨勢。證明區域應力持續累積，直到玉里地震發生。該案例揭示了監測 b 值變化為地震前兆的有力指標。
 

 

上述證據都隱含玉里地震的發生。然而這次地震的發生並不意味未來地震的可能性降低。本次地震規模（6.6）沒有達到縱谷斷層的最大地震規模（7.5），推斷斷層的應力尚未完全釋放。此外，縱谷斷層也可能如 1951 年地震序列呈分段方式斷裂。地震危害評估結果顯示縱谷斷層在未來五十年間發生規模7.0至7.5的地震的機率為 28%（圖二）。除了縱谷斷層，附近尚存其他斷層構造，其中包括：北部的米崙斷層，南部的中央山脈構造、鹿野斷層和太麻里海岸線構造（圖2）。總結來說，花東地區預計50年內地震發生規模超過 6.5、6.7和7.0 的機率分別為：95%、59% 和 37%，表明台灣東部具有極高地震潛勢。

縱谷斷層作為板塊邊界，無疑是台灣面臨的主要地震威脅之一。該斷層上的地震活動可能導致東海岸甚至台灣西部都會區發生強震。因此，在下一個大地震來臨之前加強社會的抗震意識並打造韌性社會至關重要。
 

參考

Chen, W. S., Yen, I. C., Fengler, K. P., Rubin, C. M., Yang, C. C., Yang, H. C., … & Lin, Y. H. (2007). Late Holocene paleoearthquake activity in the middle part of the Longitudinal Valley fault, eastern Taiwan. Earth and Planetary Science Letters, 264(3-4), 420-437.