活動斷層與孕震構造之地震災害潛勢評估
一、 關鍵挑戰Challenge
同樣位於高地震風險之日本與美國加州，近年來已針對孕震構造與活動斷層逐步進行了詳細的參數研究及地震發生機率評估，並將成果廣泛應用於防災計畫與工程設計。然而，在台灣將活動斷層調查成果應用於孕震構造之潛勢評估仍屬起步階段，且各項斷層參數尚未系統性地整合，相對於美、日等國已晚了十幾年之進展。近年來，中央地質調查所致力於活動斷層之調查，已累積許多研究成果，若將這些成果資料彙整為孕震構造活動性分析所需之參數，即可進行各孕震構造之潛勢評估工作。
二、 流程Process
圖1 美國加州地區活動斷層與孕震構造潛勢評估之四大流程
（摘錄自WG07, 2008）
在進行斷層或孕震構造地震潛勢評估時，需考慮既有斷層資料的不確定性，包含資料本身的隨機性及離散性，以及目前科學知識尚未克服之問題。對於孕震構造資料之不確定性，可建構專家意見交換與討論機制，邀請各專家進行最新研究現況(state of the art)模式之討論，將各種斷層參數及專家模式給予合理的邏輯樹權重以進行評估。圖2為美國加州地區地震評估所採用之邏輯樹，可明確地將斷層幾何形貌、斷層變形模式、地震發生率模型及總體機率模型四大主題之不確定性予以合理地掌握。
圖2 加州地區地震潛勢評估之專家討論成果邏輯樹
（摘錄自WG07, 2008）
並非每條斷層都能從野外或槽溝中獲得古地震事件，更遑論從多次古地震事件中獲得地震之復發間隔，有些斷層或是孕震構造是屬於盲斷層，要獲得它們曾經錯動的證據是十分困難的，因此針對不同之調查結果需有對應之評估方法。活動斷層依調查之結果分為三種情形，參考了日本的流程後，本計畫建立之評估手法如圖3所示。
圖3 活動斷層發生機率潛勢評估手法概念圖。
三、 成果Result
在進行活動斷層地震潛勢評估之前，需蒐集大量的地質、地物調查資料，並將重要的參數彙整為地震潛勢評估之斷層參數表，表1所示即為以新城斷層為例彙整之參數表格式，各參數均需說明其調查之方法及參考文獻之來源。
圖4為以新城斷層為例，說明活動斷層活動機率評估之流程及結果。當活動斷層潛勢評估相關參數彙整完成後，首先建立斷層的三維幾何面，斷層三維幾何面可幫助我們獲得斷層之面積並且以尺度經驗公式推估該活動斷層之最大可能地震規模，接著針對斷層分段破裂的可能事件、滑移速率及最大可能地震規模的不確定性建立新城斷層之邏輯樹，各邏輯樹分支及權重最好是由專家會議討論及決定之，然後將各邏輯樹分支中的參數帶入特徵地震模式中，可以求得斷層發生大規模地震之年發生率，而年發生率之倒數即復發間隔，最後以機率密度函數中之條件機率法，計算斷層未來發生大規模地震之機率，計算結果新城斷層未來30年發生地震矩規模6.5以上的機率為0.79% ，未來50年發生地震矩規模6.5以上的機率則提高到1.43%，未來100年的機率則為3.38%。
圖4 新城斷層地震潛勢評估流程
表1 新城斷層參數表
四、 與其他核心技術關連性
「活動斷層與孕震構造之地震災害潛勢評估」與其他核心技術相關性如下：
- DU0101－核能級地震危害度分析技術
- DE0303－地下三維地質構造模型建置技術
五、 重要發表文獻
- 李易叡、鄭錦桐、林柏伸、邵國士、胡植慶、盧詩丁（2011）台灣地區活動斷層發震機率評估之概念介紹，中華民國地質學會100年學術研討會，2011年5月。
- 李易叡、鄭錦桐、林柏伸、邵國士、胡植慶、盧詩丁（2012）活動斷層之活動機率評估，中興工程季刊，第114期，第45-53頁。
- Yirui Lee, Ching Tung Cheng, Po Shen Lin, Kuo Shih Shao, Yuan Chieh Wu, Chen Liang Shih (2011) The active fault parameters for time-dependent earthquake hazard assessment in Taiwan. AGU fall meeting.
