台灣地震風險評估藏變數 台大研究揭「SIA效應」驚人影響
台大地質系組成跨國研究團隊,透過定量化模擬分析發現,地表的侵蝕與沉積會造成地殼劇烈升降,這項被稱為「沉積物均衡調整作用」(SIA)的效應,在台灣表現得極為顯著,可能影響過去利用海階地形計算活動斷層抬升速率的準確性,進而牽動地震風險評估的精準度。
海階抬升非全因斷層! 台大揭密SIA作用
傳統觀念認為,台灣海岸所見的海階地形,是由大地震與活動斷層抬升所形成。然而,台大地質系碩士生何安表示,團隊在10多年前就已經發現,在某些斷層活動並不強烈的地方,仍然可以觀察到海階地形,後來透過定量化模擬研究,確認了過去較少被考慮的SIA作用。何安強調,台灣擁有世界上數一數二快速的侵蝕與沉積作用,因此SIA的效應也非常顯著。
根據團隊的研究發現,SIA作用在台灣相當驚人。以花東海岸為例,12萬年來因為山脈侵蝕所減少的荷重,造成抬升超過200公尺;相對的,西南海岸卻因為沉積作用增加地殼荷重,壓迫西南海岸下沉超過70公尺。
台大地質系特聘教授徐澔德說明,一般看到海岸快速抬升形成海階地形,通常認為是底下有斷層往上作用造成地殼上升,過去的計算方式是將高度除以年紀來得出速率。然而,徐澔德指出,團隊發現台灣SIA的作用相當明顯,有些地方向上跑得很快,有些地方則向下掉得很快,在這樣的狀況下,過去單純以高度除以時間來計算速率的簡單算法,其實會產生問題。
這項發現套用到實務上,令人擔心過去利用海階地形計算的活動斷層抬升速率可能存在誤差。以花東地區來說,劇烈的侵蝕作用可能讓研究者高估了斷層的實際活動量;反觀西南沿海則完全相反,大量泥沙快速沉積,不斷堆積把地表往下壓,剛好抵銷了斷層的抬升作用。如果不把SIA效應算進去,西南沿海的斷層活動速率可能會被嚴重低估超過90%。
傳統算法有盲點! 未算入SIA作用恐致誤差
徐澔德進一步說明,這項變數主要影響靠近海岸的構造以及近海構造,並非全台灣的構造活動速率或地震風險評估都會有很大差異,主要是針對靠近海的地方,尤其是SIA效應特別大的區域,其中花東海岸就是一個明顯的例子。
前氣象局地震測報中心主任郭鎧紋認為,如果能夠在斷層兩側設置GPS觀測,或使用更精密的儀器測量抬升速率,這樣的估計會是最準確的。郭鎧紋也說明,沉積物有時會把地殼壓下去,而侵蝕作用則會造成地殼抬升。
台灣擁有壯麗的海岸線與獨特的海階地形,過去總認為這些海岸的抬升全是活動斷層擠壓的結果,但台大的研究顛覆了這個傳統觀念,精準掌握抬升速率正是推估地震風險的重要關鍵。