車籠埔斷層如何動:

(原作 王乾盈教授)

  九二一集集大地震主要是由車籠埔斷層及大茅埔-雙冬斷層,此兩條活動斷層之同時再次活動所引起。車籠埔斷層沿著台中盆地的東側邊緣,從雲林縣的桶頭開始,向北經過竹山、名竹大橋(垮了)、名間、南投、中興新村、草屯、烏溪橋(垮了)、霧峰、車籠埔、太平、大坑、到豐原,以往的研究認為可能繼續往北延伸到達三義附近,但這次地震表現出來的,卻不是直線往北,而是過了豐原後向東彎了七十度,轉而切過石岡、石岡壩(垮了)、長庚橋(垮了)過大甲溪、再過大安溪,斜切入卓蘭鎮裡的內灣,全長至少有八十公里。蘭勢大橋(卓蘭至東勢)及豐勢大橋(豐原至東勢)分別位於斷層兩側,故未斷裂,保住救援通路,實為不幸中之大幸。在竹山至豐原間為逆衝斷層,東邊的上盤逆衝至西邊的下盤之上,平均垂直位移約兩公尺,而且此位移量愈往北愈大。過了豐原轉向石岡方向,因力量轉彎,錯動變換為左移斷層,幅度更誇大至左移十公尺,垂直位移四公尺,如果正確,此數目應為世界活動斷層之活動量的記錄。斷層切入卓蘭後分為三支,前兩支位移較小,為南側上升,但最東側的第三支,轉為北側上升,垂直位移高達六、七公尺,此地層錯動之鏡頭,出現在許多國際媒體上。卓蘭附近之分支散開,代表斷層已近尾聲。

  另外一條斷層大茅埔-雙冬斷層位於車籠埔斷層東邊10公里處,兩者幾乎平行。此斷層已在山裡面,從集集向北延伸到東勢,在此二端點附近所見地表錯動痕跡並不明顯,僅見些微地裂,可能其地表破裂發生在山裡(引發山崩),或未出露地表。一些大的餘震分布在此斷層向南延伸的方向,甚至到達阿里山,此斷層與向南分布之餘震的長度加起來也有一百公里。

  九二一大地震震央在集集下方約五公里,它同時引發了此二條斷層,在車籠埔斷層上以三十度角度,由東向西衝上來,在大茅埔-雙冬斷層上則以七十度上衝。但車籠埔斷層在豐原以東轉為向東,終將遇上大茅埔-雙冬斷層,此二斷層一挾,力量匯聚遂將東勢強烈震動,引起嚴重災情。此次地震斷層轉向匯聚的行為,極為奇特,值得注意。

  再觀察竹山至豐原,以逆衝為主的斷層線上,發現位於逆衝斷層上盤的建築物,破壞都很嚴重,但位於下盤之建築物,縱使靠近至二、三公尺,都未見破裂,甚至看到一棟老舊的「土角厝」仍然安然無恙,令人稱奇。在豐原至卓蘭之間,則無如此幸運,因有平移力量之撕扯,且為斜穿而過,切到道路或房屋的範圍較大,故災情較為嚴重,尤以在石岡附近最為明顯。

  雖然活動斷層的調查或研究,在台灣一向倍受重視,但萬萬沒想到,這些斷層真的會動起來。台灣地震本來就多,但過去,很難將地震活動與斷層連結起來,大家也就不清楚對活動斷層應該重視到何種程度。這次事件告訴我們,活動斷層與地震確實有關,大地雖然無常,但人類利用智慧與科技,仍能嘗試了解自然,取得與自然和諧共處之道,就活動斷層而言,就是將空間讓出來,還地於天。

 

車籠埔斷層右彎七十度進入石崗,並連跨大甲、大安二溪,斜切入卓蘭。

東勢位於兩個斷層包夾的位置,受創尤大。

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中央大學地球物理研究所中央大學應用地質研究所
Institute of Geophysics, National Central University ; Institute of Applied Geology, National Central University