地震的時空分佈
圖一：世界主要的地震帶
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| 世界地震帶分佈 |
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| 地震並非隨處都發生，而是集中在少數的地區上，這是數十年來地震觀測的重大發現。尤其自1960年世界地震觀測網（ＷＷＳＳＮ）設立以來，世界地震發生的位置和範圍便更明確的顯現出來。大部分的地震是呈帶狀分佈，稱為地震帶。 | ||
| 全世界主要有三個地震帶，分別為環太平洋地震帶（Circum-Pacific seismic zone）、歐亞地震帶（Alpine-Humalayan seismic zone）和中洋脊地震帶（Mid-ocean Ridge seismic zone）（圖一）。 |
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| 這些地震帶與全球性的板塊構造（Plate tectonics）及其演化有密切的關係。大體而言，這些地震帶都發生在板塊邊緣（圖二）。 |
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環太平洋地震帶地理分布，在太平洋西岸由阿留申群島，經過千島群島、日本本州、琉球、台灣、菲律賓、印尼、新幾內亞、所羅門群島到紐西蘭，東岸由阿留申群島起，經北美、中美及南美的環狀地帶。環太平洋地震帶主要與太平洋板塊的隱沒（subduction）有關。世界上約80％的淺層地震（震源深度小於70公里）、90％的中層地震（震源深度介於70公里和300公里之間）和幾乎所有的深層地震（震源深度大於三百公里，但世界上仍未發生震源深於720公里的地震）是發生在這地震帶上。 歐亞地震帶由印尼向西經過緬甸、喜馬拉雅山脈、伊朗、土耳其至地中海北部一帶。此地震帶主要是由印度洋在印尼地區隱沒，印度半島向北與亞洲大陸之碰撞及非洲大陸與歐亞大陸之碰撞所造成的。世界上有15％的淺層地震、10％的中層地震以及極少數的深層地震是發生在此地震帶上的。 中洋脊地震帶它包含延綿世界三大洋（即太平洋、大西洋和印度洋）和北極海的中洋脊。主要有三支，大西洋的海底山脊約呈南北走向繞經非洲南部，向東到印度洋與印度洋海底山脊會和，而印度洋海底山脊則向東繞行澳洲南邊，到達太平洋與東太平洋海底山脊（近中南美洲）會合。長度達數萬公里，寬度很窄，地震次數不多，世界上約有5％的淺層地震是發生在此地震帶上，中洋脊地震帶完全中層或深層地震。 |
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| 如果仔細檢查地震分佈，我們可以發現在隱沒帶上，淺層地震、中層地震和深層地震是依序排列且橫貫地震帶。若將它們投影一個橫貫地震帶的垂直剖面上，則震源分佈成傾斜的震源帶，稱為班尼奧夫帶（Benioff zone）（圖三）。 |
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| 在板塊構造觀念中，班尼奧夫帶代表海洋板塊在與大陸板塊碰撞後隱沒的位置，是地震在地下深處發源的地帶。海溝處的地震，開始於地表附近，而距離海溝愈遠，震源就愈深，現在已知最大的深度約達700公里，地震學家相信，這種深源地震是由於隱沒的板塊向下震顛隱入軟流圈中所引起的。通常班尼奧夫帶上方同時也有火山活動。此外，中洋脊地震帶上也有不少火山活動。火山與地震帶伴隨的現象，並不表示兩者之間有因果關係，而是兩者同是板塊構造運動的產物。
另外，有少數破壞性極強的地震，並不發生在上述的三個地震帶上，而是發生在大陸板塊內部，例如1976年大陸河北省唐山大地震。 由於地震發生深度與地震發生所在的地點有關，即與板塊活動有關，所以地震深度與規模事實上並無太大的關聯，規模大的地震通常發生在隱沒帶剛好彎曲的地方，因為那個地方所遇到的抗力最大，因此需要較大的能量來抵抗阻力，所以容易產生規模大的地震，如台灣東部的宜蘭、花蓮。下表是統計1918年至1955年地震深度對應規模的發生次數。 |
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表︰1918∼1955全球發生的地震深度、次數與地震規模之關係（Richter 1958） |
| 世界歷史上的大地震 |
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世界各地發生大地震，造成極大的災害，其中較著名的如下： |
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1923年日本關東大地震: 震央在相模灣北岸（Sagami Bay），規模為8.2。地震發生剛好在中午，房屋多為木造，且自來水管破裂，以致引起極嚴重的火災，在相模灣沿岸還有海嘯侵襲，海嘯高度達11公尺，災情相當嚴重。關東地區南部的地盤隆起1至2公尺。東京地區有68,000人死亡，大部分死於火災；橫濱地區死亡人數約33,000人；房屋受震倒毀約25,000棟，燒掉約45,000棟。（圖五） |
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1960年智利大地震: 規模約9.5（ＭW），為本世紀最大的地震。此次地震所引起的海嘯，曾侵襲日本東北地方太平洋岸，其海嘯高度高達6公尺，造成一千多人死傷或失蹤。 |
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1976年中國唐山大地震: 規模7.6，官方估計約250,000人死亡，在北京約有100人死於泥牆及磚房的倒塌。超過500,000人受傷。由於唐山是工業大城，所以災後對中國經濟的影響甚劇。（圖六、七） |
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1989年美國洛馬-普雷塔（Loma Prieta）大地震: 地震規模為7.1，造成約62人死亡，超過3700人受傷，使得12,000人無家可歸，並且造成60億美元的財產損失，中斷高速公路、水電管線、瓦斯管線、通訊及電力。（圖八、九） |
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1995年日本阪神大地震: 發生在1995年1月17日，當地時間上午5時46分，規模為7.2。這次地震還引起火災以及土壤液化、地盤下陷等。共計有5502人死亡，約41500人受傷，住家房屋全毀將近10萬棟，半毀約107,0002棟，由於火災而燒毀的房屋數目為7608棟，災情相當嚴重。（圖十二、十三） |
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| 台灣的地震分佈 |
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| 根據板塊學說，很容易讓我們了解，台灣的地震為何那麼頻繁。台灣位於歐亞大陸板塊與菲律賓海板塊交會處，這兩個板塊每年大約以七、八公分的速度，相互碰撞。其碰撞的接觸位置在東部的花蓮至台東地區，台東縱谷被認為是該兩板塊的縫合帶。此兩板塊除碰撞作用外，在台灣東北部及南部分別有向北與向東的板塊隱沒作用。由於這兩板塊的碰撞與隱沒，台灣地區的地層承受著大地應力，使得地層容易變形進而斷裂錯動引發地震，因此地震相當頻繁激烈。以世界地震帶的分布而言，台灣地震區屬於最大，也是最活躍的環太平洋地震帶上,介於日本和菲律賓之間。 | ||
| 根據台灣地震分佈資料（圖十四），顯示台灣東部從蘭嶼以北經台東、花蓮到宜蘭，包括陸上及近海地區淺源地震相當頻繁，其中以花蓮至宜蘭一段尤其活躍。在台灣本島則以雪山山脈、阿里山山脈、西部的嘉南平原及中苗地區較為活躍。而深源地震多數發生在台灣東北部的陸上及海域，有些則發生在台灣東南海域。 |
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| 我們可以將台灣的地震區分為東北部地震帶、東部地震帶及西部地震帶（圖十五）。 |
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西部地震帶包括東經121.5度以及台東縱谷以西的台灣本島，及其西南附近的海域地區。本地震帶大部分震源深度約在35公里以內的地殼中，為淺源地震，過去曾有多次大地震斷層露出地面，這地區地震一般認為是因為地殼受到菲律賓海板塊不停擠壓的效應。 |
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| 台灣的地震觀測及災害歷史 |
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| 台灣地震很多，地震觀測的歷史也很早。根據歷史文獻記載資料，多位歷史學者及地震學者，整理分析顯示在1604年到1897年之間（尚未有儀器觀測），共有124個地震記載，其中只有33個地震被定出震央位置與規模大小（圖十七）。 |
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| 而在這290多年間，地震所造成的災害總計死亡人數超過3200人，受傷人數超過2500人，房屋全倒超過52000戶，半倒超過9600戶，從文字記載中，地震所引起的山崩、地裂等現象相當普遍。
台灣地區地震觀測在1897年以後，因為開始使用儀器觀測，有關台灣災害性地震的記載，如震央位置、震源深度、規模大小及災害統計等的完整性大為改善。大致上可分為四個時期。 第一個時期為1897年至1944年之日據時代，主要延伸日本系統，於全省各測候所內設置地震觀測站，今日之台北、台南、台中、高雄、台東、花蓮、恆春、澎湖、阿里山、宜蘭、新竹、成功、大武等氣象站均是，共十六個。這些氣象站目前仍設有地震測站。日據時代所使用的地震儀，放大倍率都很小，並以煙紙記錄，這些寶貴的記錄，目前以製成微縮影片保存。在此時期發生的最大地震為1935年新竹-台中大地震，災區在厚禮、神岡、清水及苗栗獅潭至三灣一帶，死亡人數約3276人，是台灣地區有史以來最為嚴重的一次地震災害。 第二個時期為1945年台灣光復後至1972年。此時期為台灣地震低潮期，在設備上不但沒有增加，反而日據時代所遺留下來的儀器逐漸損壞，地震觀測近乎停擺。此時期仍有災害性的地震發生，如1964年白河地震，造成嘉義、白河、關子嶺地區106人死亡。 第三個時期是在白河地震發生後，政府鑑於台灣深受地震威脅，遂於1971年在國科會下成立地震專案小組（後來改隸屬於中央研究院，成立地球科學研究所），設立台灣遙記式地震觀測網（ＴＴＳＮ），該網共有二十五個站。當地震儀器收到地震記錄之後，將所偵測到的信號放大，利用電話線或無線電波傳回台北記錄中心。ＴＴＳＮ由於儀器感應靈敏，且為中央收錄，時間一致，可偵測許多小地震，平均每年可收錄四千個以上。由這些地震分布的位置，台灣附近板塊運動的形貌才逐漸明朗。1971年至1990年為ＴＴＳＮ時期，奠定台灣近代地震觀測之基礎。 第四個時期為1990年，中研院地球科學所所屬的ＴＴＳＮ25個站移交給中央氣象局後，合併成立74個測站之氣象局地震觀測網（ＣＷＢＳＮ）。每一個測站接裝有三分量之地震儀，資料並以數據專線傳回台北中心站，經電腦自動化處理，將地震定位所花的時間縮短至三分鐘內，對全島地震可迅速掌握。 自1897年以來到1995年為止，台灣地區共約發生一百多次災害性的地震，平均每年約有一次多。其中災害較大的共約11次，如表： |
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