地震工程 造成地震的另一原因 斷層

文與圖/陳慧慈 |2014.08.13
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圖五 圖五為霧峰的「九二一地震教育園區」裡,車籠埔斷層活動之後造成土地隆起的樣貌。此外,你也可以到竹山的「車籠埔斷層保存園區」看到斷層本身的真面目。圖/陳慧慈
圖一 請將你的手掌密合(圖一);你的右手掌在斷裂處的上方,稱為上盤,而左手掌就稱為下盤。圖/陳慧慈
圖二 兩手合掌後互相用力擠壓,你的右手掌(上盤)突然往指尖方向移動,這種斷層稱為「逆斷層」(圖二)。圖/陳慧慈
圖三 兩手合掌後互相用力擠壓,你的右手掌(上盤)突然往指尖方向移動,這種斷層稱為「逆斷層」。相反的,如果你的右手(上盤)突然往手臂方向下滑,這種斷層稱為「正斷層」(圖三)。圖/陳慧慈
圖四 請將密合的手掌向前轉九十度,並互相摩擦,這種水平的滑動,就是「平移斷層」。平移斷層又可分為兩種,想像你站在上盤上面,當斷層滑動時,下盤往你的左邊移動,就是「左移斷層」(圖四)。圖/陳慧慈

最近發生的雲南魯甸大地震與我們今天要討論的主題,有相當大的關係。如果你手邊有地圖並找到雲南魯甸的位置,你會發現魯甸並不在板塊的交界處,怎麼也會發生地震呢?原來,還有一種原因會造成地震,那就是「斷層滑動」。

什麼是斷層呢?地殼有著層層堅硬的岩石,叫做「岩層」。如果某個區域的岩層受到外力而斷裂成兩半,並發生滑動,就形成斷層。斷層的兩側,分別叫做「上盤」和「下盤」,我們要怎麼分辨呢?現在,請將你的手掌密合(圖一);你的右手掌在斷裂處的上方,稱為上盤,而左手掌就稱為下盤。

現在做個小遊戲來認識斷層滑動的四種方式。首先,兩手合掌後互相用力擠壓,你的右手掌(上盤)突然往指尖方向移動,這種斷層稱為「逆斷層」(圖二)。相反的,如果你的右手(上盤)突然往手臂方向下滑,這種斷層稱為「正斷層」(圖三)。接下來請將密合的手掌向前轉九十度,並互相摩擦,這種水平的滑動,就是「平移斷層」。平移斷層又可分為兩種,想像你站在上盤上面,當斷層滑動時,下盤往你的左邊移動,就是「左移斷層」(圖四)。相反的,當斷層滑動時,下盤往你的右邊移動,就是「右移斷層」。

怎麼樣的斷層滑動會引起地震呢?回想一下,當你雙手合掌擠壓時,有沒有感覺到手掌承受的壓力一直在增加?而當你突然移動右手時,有沒有覺得壓力瞬間釋放了?這就是斷層在很短的時間內發生滑動的感覺。上下盤因為擠壓而累積的能量,在滑動的瞬間就會以波的形式,向四面八方傳出去,地震也就產生了。

根據經濟部中央地質調查所的報告,台灣目前有四十二條活動斷層,大部分是逆斷層,其中有三十五條位在人口稠密的西部。一九九九年發生的九二一大地震就是因為車籠埔斷層的滑動,為台灣人民與大地留下傷痛的痕跡。

圖五為霧峰的「九二一地震教育園區」裡,車籠埔斷層活動之後造成土地隆起的樣貌。此外,你也可以到竹山的「車籠埔斷層保存園區」看到斷層本身的真面目。相信經由親眼目睹和園區的說明,你也可以成為熟知斷層的地震小專家!

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