台灣地區歷史地震資料的建置...427 台灣地區歷史地震資料的建置 鄭世楠...

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427 台灣地區歷史地震資料的建置 鄭世楠 清雲科技大學 江嘉豪 陳燕玲 中央氣象局地震測報中心 本計畫重新蒐集並整理台灣地區大規模歷史災害地震資料,建置 1900 年以前 各行政區圖,將大規模歷史災害地震資料建置於相對應的行政區圖,繪製等震度 圖,採用 Wells and Coppersmith (1994)斷層長度與規模的經驗式與鄭世楠等(2009) 近震規模與震矩規模的經驗式,推估所對應的近震規模與震矩規模,進而推估對 應的地震斷層面解。文共探討 1604 年泉州大地震、1694 年康熙台北湖事件、1736 年台南地震、1792 年嘉義地震、1815 年宜蘭外海地震、1848 年彰化地震與 1867 年基隆地震,均有相當理想的結果。由山腳斷層模擬震度分布結果顯示,1694 康熙台北湖事件與地震的關連性不大,此論點與中央地質調查所的結果相當一致。 關鍵詞: 歷史地震、近震規模、震矩規模 Abstract This research finishes large historical earthquakes documentation and compilation. The 1604 Quanzhou earthquake, the 1694 Taipei event, the 1736 Tainan earthquake, the 1792 Chayi earthquake, the 1815 Ilan offshore earthquake, the 1848 Changhua earthquake, and the 1867 Keelung earthquake were estimated the location , local magnitude, moment magnitude, and focal mechanism. The result of intensity simulation shows that the relationship between 1694 Taipei event and earthquake is low. The result is consistent with the Central Geological Survey. Keywords: historical earthquakelocal magnitudemoment magnitude 一、前言: 台灣位處於環太平洋地震帶西側,在歐亞大陸與菲律賓海板塊間的碰撞與擠

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    台灣地區歷史地震資料的建置

    鄭世楠

    清雲科技大學

    江嘉豪 陳燕玲 中央氣象局地震測報中心

    摘 要

    本計畫重新蒐集並整理台灣地區大規模歷史災害地震資料,建置 1900 年以前各行政區圖,將大規模歷史災害地震資料建置於相對應的行政區圖,繪製等震度

    圖,採用 Wells and Coppersmith (1994)斷層長度與規模的經驗式與鄭世楠等(2009)近震規模與震矩規模的經驗式,推估所對應的近震規模與震矩規模,進而推估對

    應的地震斷層面解。文共探討 1604 年泉州大地震、1694 年康熙台北湖事件、1736年台南地震、1792 年嘉義地震、1815 年宜蘭外海地震、1848 年彰化地震與 1867年基隆地震,均有相當理想的結果。由山腳斷層模擬震度分布結果顯示,1694 年康熙台北湖事件與地震的關連性不大,此論點與中央地質調查所的結果相當一致。 關鍵詞: 歷史地震、近震規模、震矩規模

    Abstract This research finishes large historical earthquakes documentation and compilation.

    The 1604 Quanzhou earthquake, the 1694 Taipei event, the 1736 Tainan earthquake, the 1792 Chayi earthquake, the 1815 Ilan offshore earthquake, the 1848 Changhua earthquake, and the 1867 Keelung earthquake were estimated the location , local magnitude, moment magnitude, and focal mechanism. The result of intensity simulation shows that the relationship between 1694 Taipei event and earthquake is low. The result is consistent with the Central Geological Survey. Keywords: historical earthquake、local magnitude、moment magnitude 一、前言:

    台灣位處於環太平洋地震帶西側,在歐亞大陸與菲律賓海板塊間的碰撞與擠

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    壓作用下,自古以來常發生破壞性地震。雖然地震是人類所面臨的最大天然災害

    之一,但是迄今為止,科學家仍無法有效預測地震發生的時間、位置和其大小。

    因此提供一個完整的地震資料,作為研究地震活動、板塊構造以及評估地震災害

    和工程規劃的基本參考資料,同時提供台灣地震災損失評估系統,以及地震潛勢

    圖製作的地震輸入之基本資料。 台灣地區有關歷史性災害地震(1897 年儀器設置以前)主要有徐明同(1980,

    1983)、Lee et al.(1976)、Tsai(1985)、鄭世楠和葉永田(1989),但所涵蓋的時間不一,用來描述地震大小的尺度亦不盡相同,其中以徐明同(1980)、鄭世楠等(1995)二個版本為主,也廣為各界使用,目前中央氣象局地震資料庫即以鄭世楠等(1995)版本為主。近年來地震學理論蓬勃發展,電腦技術不斷更新,震源參數的推求方法因

    而有長足的進步,一些大地震的震源參數(震央位置、震源深度、地震規模)顯然不合理的歷史地震被提出來檢討。同時配合鄭世楠等(2010, 2011)地震目錄建置,重新整理台灣地區歷史性災害地震目錄是迫切與必要的工作。

    二、研究方法及進行步驟:

    本計畫擬由歷史地震資料的蒐集與整理著手,以圖 1 所示的 8 個大規模災害地震(死亡百人以上)為主:1736 年台南地震(死亡 372 人)、1792 年嘉義地震(死亡713 人)、1815 年宜蘭外海地震(死亡 113 人)、1839 年嘉義地震(死亡 116 人)、1845年台中地震(死亡 381 人)、1848 年彰化地震(死亡 1030 人)、1862 年台南地震(死亡>500 人)、1867 年基隆地震(死亡數百人)等。災害地震資料文獻的蒐集主要是根據徐泓(1983)、中央研究院特藏資源/漢籍電子文獻、明清宮藏地震檔案(中國地震局與中國第一歷史檔案館 , 2004;北京市地震局和台北中研院歷史語言研究所 , 2004)、臺灣史料集成資料庫(行政院文化建設委員會, 2008)為主體,同時進行歷史地圖的整理與建置,以建立不同時期行政區界的基本資料,並將確切的災害資料

    標示在建立的行政區圖層,以建立各災害地震的各項災害資訊。 1900 年以前歷史行政區界地圖主要是參考「台灣歷史文化地圖系統」(中央研

    究院, 2003)與鄭世楠等(2005)整理徐泓(1983)等資料,建置 1900 年以前台灣地理沿革八個時期的行政區建置在地理資訊系統的情形(圖 2),細部的行政區擬參考與臨時台灣土地調查局(1904)與洪敏麟等(1959)整理的台灣堡圖集。應用地理資訊系統作為建置 1900 年以前台灣各個時期的行政區,再將蒐集整理的震災資料建置於地理資訊系統,以做為震災資料的比對與探討,如鄭世楠和葉永田(2002)以整理的震災資料與歷史行政區探討 1848 年彰化地震的震央位置。整理完成的震災資料建置於行政區,與地調所 2010 年版的活動斷層比對,探討大規模歷史災害地震可能震源參數與對應的活動斷層,參考 Wells and Coppersmith (1994)斷層長度與規模的經驗式評估可能對應的地震規模:

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    Mw = 5.16 + 1.12 log(SRL) 0.28 (strike slip) Mw = 5.00 + 1.22 log(SRL) 0.28 (reverse) (1) Mw = 4.86 + 1.32 log(SRL) 0.34 (normal) Mw = 5.08 + 1.16 log(SRL) 0.28 (all)

    圖1、台灣地區造成百人以上死亡的大規模災害地震有14次,其中千人以上死亡的

    特大災害地震有4次:1848年彰化地震(1,030人死亡)、1906年梅山地震(1,258人死亡)、1935年新竹-台中地震(3,276人死亡)、1999年集集地震(2,444人死亡)。

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    (b)

    (a)

    圖2、1900年以前台灣地區行政區界沿革圖;(a).康熙1622-1722年、雍正1723-1735年、乾隆1736-179年與嘉慶1736-1820年;(b).道光1821-1850年、光緒1875年、光緒1889年與光緒1894年(根據中央研究院(2003)繪製)。

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    上式中 SRL 為地表斷層長度,strike slip、reverse、normal 分別為走向滑移斷層、逆斷層與正斷層,all 表示不分類。

    由於 Wells and Coppersmith (1994)斷層長度與規模的經驗式採用震矩規模(Mw)為計量單位,本計畫採用鄭世楠等(2010)近震規模與震矩規模的經驗式推估所對應的近震規模:

    ML = 0.961 MW + 0.338 ± 0.256 (ML6.0) ML = 5.115 ln(MW) – 3.131 ± 0.379 (ML≥5.5) (2)

    為進一步探討大規模災害地震的規模,由整理完成的震災資料與 1900 年以後災害地震比對,建置可能的等震度圖,由衰減式模擬加速度分布,藉由觀測震度

    分布與模擬加速度分布的比對,以探討由經驗式轉換的適用性。鄭世楠和葉永田

    (2008)採用 Jean et al.(2006)堅硬地盤衰減率探討 1848 年彰化地震的地震規模:

    本計畫同時採用目前中央氣象局使用的衰減公式(辛在勤, 1998)進行比對:

    PGA = 12.44 x exp(1.31 x ML) x r-1.837 (4) 上式中 r 為震源距。

    所得結果將建置於地理資訊系統,並轉移至中央氣象局地球物理資料庫系統

    (Geophysical Database Management System;GDMS),以作為研究地震活動、板塊構造以及評估地震災害潛能和工程規劃的基本參考資料。

    三、歷史地震的探討

    台灣地區共發生 14次大規模災害地震(死亡超過 100人):1736年台南地震(死亡 372 人)、1792 年嘉義地震(死亡 713 人)、1815 年宜蘭外海地震(死亡 113 人)、1839 年嘉義地震(死亡 116 人)、1845 年台中地震(死亡 381 人)、1848 年彰化地震(死亡 1,030 人)、1862 年台南地震(死亡>500 人)、1867 年基隆地震(死亡數百人)、1904 年斗六地震(死亡 145 人)、1906 年梅山地震(死亡 1,258 人)、1935 年新竹台中地震(死亡 3,276 人)、1941 年中埔地震(死亡 358 人)、1964 年白河地震(死亡 106人)、1999 年集集地震(死亡 2,444 人)等(圖 1)。其中部分地震在時間與空間上可規

    (3)

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    為同一群組,如 1904 年斗六地震與 1906 年梅山地震、1839-1862 年台灣西南部連續發生 4 個大規模災害地震(1839 年嘉義地震、1845 年台中地震、1848 年彰化地震、1862 年台南地震),若再排除位於外海的 1815 年宜蘭外海地震與 1867 年基隆地震,自 1736 年至 1999 年台灣西部發生 8 次大規模災害地震群組,平均 38年發生一次大規模災害地震群組,若僅考慮間隔的時間,平均間隔為 33 年。若僅以過去發生的大規模災害地震做為統計基礎,台灣西部地區平均約 30-40 年發生一次大規模災害地震(死亡百人以上)。

    3.1 1604年台灣海峽地震(泉州大地震)

    1604 年 12 月 29 日 22:00(明萬曆 32 年 11 月 9 日酉時)福建泉州東方海域發生台灣海峽有史以來最大的地震,大陸 10 個省的 124 個縣均有記載,福建、江西、浙江省有 22 個縣市發生不同程度的震災,推測台灣方面應有某種程度的影響。萬歷「泉州府志」:初九夜大震,…城內外廬捨圮,山石海水皆動,覆舟甚

    多,清源山等地裂多處…。故大陸許多學者斷定其為海嘯。李善邦(1960)整理的中國地震目錄中,1604 年泉州地震震央位於 25.0oN, 119.0oE,地震規模 M=8;中央地震工作小組辦公室(1971)整理的中國地震目錄中,登錄為 25.0oN, 119.5oE, M=8;Lee et al.(1976)整理的地震目錄中登錄為 25.0oN, 119.5oE, 表面波地震規模Ms=8;吳維燦(1980)結果為 24.8oN, 118.9oE, M=7.5;郭增建和馬宗晉(1988)評估斷層面為走向 38,傾角 SE54 與走向 133,傾角 SW85;鄭世楠和葉永田(1989)整理台灣地區地震目錄中登錄為 25.0oN, 119.5oE, ML=8.0;謝毓壽(1991)認為規模為7.5;1994 年昆明歷史地震研討會地震規模定為 7.5(賈素娟, 1994)。目前普遍接受的震源參數為:25.0oN, 119.5oE, 深度 25 公里 M=7.5,同時伴隨閩粵濱海斷裂帶的錯動。閩粵濱海斷裂帶為右移走滑-逆衝之性質,全長約 500 公里,約略位於福建沿海等深線 50-60 公尺處,如圖 3 所示。依據胡聿賢(1988)中國大陸 1980 年地震烈度表顯示各個震度所對應的加速度:V 對應 31(22-44)cm/sec2、VI 對應63(45-89) cm/sec2、VII 對應 125(90-177) cm/sec2、VIII 對應 250(178-353) cm/sec2、IX 對應 500(354-707) cm/sec2、X 對應 1000(708-1414) cm/sec2。

    以 閩 粵 濱 海 斷 裂 帶 中 間 二 個 斷 裂 長 250 公 里 , 應 用 Wells and Coppersmith(1994)經驗式與鄭世楠等(2011)經驗式,評估對應的規模 MW=7.9, ML=7.5,採用衰減率模擬的等震度圖(圖 4)。圖中等震度分布的型態相當吻合,顯示 1604 年泉州大地震的主要能量反應在中間二的斷裂,但震度幾乎相差一個等級,可能是地震規模評估有差異,亦可能是衰減律不符合該地區,須進一步評

    估與改進。

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    圖3、1604年泉州大地震等震度分布、震央與斷層面解圖。圖中棕色、綠色與紅色

    星型符號分別為李善邦(1960)、吳維燦(1980)、賈素娟(1994)結果,紫色為目前普遍接受的震央結果。

    圖4、1604年泉州大地震模擬等震度分布結果。

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    3.2 1694 年康熙台北湖事件

    康熙 36 年(1697 年)郁永河奉命來台採硫在其所著的「裨海紀遊」裡記載 :…前望兩山夾峙處,曰甘答門,水道甚隘,入門,水忽廣,漶為大湖,渺無涯涘。…張大云:『此地高山四繞,周廣百餘里,中為平原,惟一溪流水,麻少翁等三社,

    緣溪而居。甲戌四月,地動不休,番人怖恐,相率徙去,俄陷為巨浸,距今不三

    年耳』。指淺處猶有竹樹梢出水面,三社舊址可識。滄桑之變,信有之乎? 林朝棨(1960)根據郁永河的描述,認為康熙33年(1694年)因地震造成康熙台北

    湖;Lee et al.(1976)地震目錄中登錄為25.0oN, 121.5oE, Ms=5.5;徐明同(1983)評估震央25.0oN,121.5oE,M=7.0;鄭世楠和葉永田(1989)整理台灣地震目錄中登錄為25.0oN,121.5oE,ML=7.0;陳正詳(1993)認為陷落約5公尺,湖面約與今日10公尺等高線,面積約150 km2。孫立中等(1992)應用數值模型以10公尺等高線建立康熙台北湖的可能位置與面積;謝英宗(2000)認為陷落約3公尺以內,湖面包含社子島關渡平原一部分,面積30 km2 。若此次歷史地震證明屬實,則大台北地區則籠罩在第一類活動斷層的威脅下,但中央地調所2010年公佈的台灣地區活動斷層資料中,大台北地區並未顯示有第一類活動斷層。

    唐羽(1989)、翁佳音(1988)由事件前1654年荷蘭人所繪製的大台北古地圖(圖5(a))與事件後清康熙38至43年間(1699-1704)繪製之康熙台灣輿圖(圖5(b))研判,認為並沒有康熙台北湖的存在,此論點相當符合中央地質調查所的結果。

    本文利用中央地質調查所2010年公布之活動斷層山腳斷層的分布與型態,走向N40oE,傾角45度之正斷層,假設地震發生在斷層中段,震源深度5km,則震央為121.54oE, 25.13oN, 斷層長度約40公里,應用Wells and Coppersmith (1994)經驗式(1)與鄭世楠等(2010)經驗式,評估對應的規模MW=7.0, ML=6.8。參考Jean et al.(2006)衰減式與辛在勤(1998)衰減式,模擬1694年台北地震的等震度分布圖(圖6)。圖6(a).為採用辛在勤(1998)衰減式模擬等震度分布,圖6(b).為採用Jean et al.(2006)衰減式模擬等震度分布。雖然圖6(a).與圖6(b).略有差異,但在淡水地區均顯示為震度VII,應造成相當顯著的破壞,在郁永河「裨海紀遊」中張大居住在淡水的通事卻未提

    及淡水地區的災害,顯示1694年是否由地震所引發的康熙台北湖有再進一步探討的必要。

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    (a) (b)

    圖 5、(a).1654 年荷蘭人所繪製的「淡水及其附近村落並雞籠島之圖」簡稱「大台北古地圖」,原圖藏於荷蘭海牙國家檔案;(b).康熙台灣輿圖,清康熙 38 至43 年間(1699-1704)繪製。

    (a) (b)

    圖6、1694年台北地震等震度模擬結果:(a).採用辛在勤(1998)衰減式結果;(b). 採用Jean et al.(2006)衰減式結果。

    3.3 1736 年台南地震

    1736年1月30日01:00-03:00(雍正13年12月18日丑時)台南地區發生強烈災害地震。匯整奏摺(圖7)與文獻記載如下: 台灣縣:與諸邑交界之新化里及大穆降倒壞房屋142間,歪斜12間,壓斃男婦大

    口62名,小口44名,壓傷男婦大小口共9名。

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    諸羅縣:與台邑交界之善化里東西保,并新化里保,倒壞房屋556間,歪斜235間,壓斃男婦大口164名,小口102名,壓傷男婦大小口共120名。

    鳳山知縣與彰化縣:邑地方,地雖微動,人口房屋俱未損傷 淡水廳:淡屬地方,並無地動

    圖8為1736年台南地震災害較嚴重之善化里東保、新化里保、大穆降地區與新化斷層分布情形,顯示1736年台南地震與新化斷層有密切關連,圖9為1736年台南地震與1946年新化地震震度分布情形,吻合度相當高,由以上資料顯示1736年台南地震與新化斷層有密切關連,地震規模亦與1946年新化地震相當,而不是與1927年新營地震相關(Tsai, 1985)。故地震參數參考1946年新化地震的結果:23.070oN,120.330oE,深度5.0公里,ML=6.1, MW=6.1(鄭世楠等, 2010, 2011),斷層面解:走向75o., 90o, 滑移角-151o(鄭世楠, 1995)。

    (a)

    (b)

    圖 7、1736 年台南地震相關奏摺:(a).雍正十三年二月二十二日巡視台灣禮科給事

    中圖爾泰等摺;(b).乾隆元年正月甲子閩浙總督郝玉麟、福建巡撫盧焯、水師提督王郡奏報(根據明清宮藏地震檔案(中國地震局與中國第一歷史檔案館, 2004;北京市地震局和台北中研院歷史語言研究所, 2004))。

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    圖 8、1736 年台南地震災害分布與新化斷層分布圖。

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    圖 9、1736 年台南地震與 1946 年新化地震比較圖。

    3.4 1792 年嘉義地震

    乾隆 57 年 6 月 22 日末、申二時連次地震(1792 年 8 月 9 日 13:00-17:00),災害統計如表一所示,匯整奏摺與文獻記載如下: 鳳山縣:阿公店街倒壞營房 3 間、店房 2 間,阿里港街坍倒草房 8 間,傷斃民人

    1 名 台灣縣:倒壞民屋五十四間,傷斃男婦三口 嘉義縣:東西北三門倒壞民房十分之八,南門倒壞民房十分之四 彰化縣:民房坍倒十居其六 淡水廳:末時地震,城鄉各處,並無倒壞房屋損傷人口 表 1、1792 年嘉義地震災害統計表

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    根據台灣采訪冊「祥異‧地震」:…打貓北堡蘆竹畔莊,許陳之收租館在焉。是日地震甚,館基四壁如故,而堂中塌地尺餘。壁北積出比常猶高尺許。…又館前數百步,有韓家田四坵,約三分許,因是日地之震也,而田亦塌,四至之岸在

    焉。(所見)…梅子坑地最高險,兩山夾一小徑,採樵人及販炭、鬻果實者,皆經此徑,是日地震,一樵者先行,地忽裂,樵者墜其中,地旋復合,已成天葬矣。

    隨後者驚駭異常,歸以述之(所聞)。圖10顯示打貓北堡蘆竹畔莊(藍色粗線橢圓形)與梅子坑(藍色粗線橢圓形)相對於梅山斷層位置。1792年嘉義地震與1906年震度分布相當累同,故地震參數參考1906年梅山地震的結果:23.583oN, 120.533oE,深度15.0公里,ML=6.7, MW=6.9(鄭世楠等, 2010),斷層面解:走向75o, 傾角90o, 滑移角-141o(鄭世楠, 1995)。若1792年嘉義地震與梅山斷層的錯動相關,則1792年嘉義地震與1906年梅山地震相隔114年,1906年梅山地震距今已105年,顯示梅山地震震源區值得我們進一步加強觀測與留意。

    圖 10、1906 年梅山地震伴隨梅山斷層圖,圖中藍色粗線橢圓形顯示打貓北堡蘆

    竹畔莊,藍色粗線橢圓形顯示梅子坑。 3.5 1815 年宜蘭外海地震

    清嘉慶20年9月11日亥時、12日丑時(1815年10月13日22時、10月14日晨2時)發生台灣全島及福州均有感的災害地震。噶瑪蘭廳1人受傷、店屋全倒12間,艋舺街龍山寺震毀僅存佛座,滬尾水師砲台震損,牆垣倒壞100餘丈,淡水廳城內同竹塹地方8人死亡、民房全倒13間,桃澗等保85人死亡、房屋全倒112間,彰化縣城內、鹿港南投地方2人死亡、1人受傷、民房全倒33間,斗六等保16人死亡、民房全倒71間,嘉義縣城2人死亡、店屋全倒2間,共造成113人死亡、民房245間全倒(圖

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    11)。此地震災害特性顯示:在一向鮮少地震災害桃園地區有較顯著災情:桃澗(桃園)等保共倒塌房屋112間,壓斃男婦85名口,倉厫營署兵房軍裝局間有坍塌。採用辛在勤(1998)與Jean et al.(2006)衰減式模擬Lee et al.(1976)與徐明同(1983)震源參數比對震度分布(圖12),結果相當不理想。蒐尋比對1900年以後地震發現1959年4月26日與2004年10月15日宜蘭外海中深度地震在桃園地區有較顯著的災害或是呈現較高的PGA值(圖13),此現像與1815年地震有相同的情形,加上震源深度較深的地震在高頻能量衰減較不明顯,而高頻能量對於早期民房具有較高的威脅,則1815年災害地震位於宜蘭外海中深度震源區就比Tsai(1986)認為位於花蓮地區較為合理,故本計畫參考1949年地震震源參數:24.725oN, 122.475oE, 震源深度135公里,地震規模ML=7.2, MW=7.6。

    圖 11、1815 年宜蘭外海地震災害與震度分布圖。

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    (a) (b)

    圖 12、衰減式模擬與震度比較圖:(a).採用 Lee et al.(1976)震源參數模擬結果;(b).採用徐明同(1983)震源參數結果。

    (a) (b)

    圖13、宜蘭外海中深度地震震度分布圖:(a).1959年4月26日地震;(b).2004年10月15日地震。

  • 442

    3.6 1848 年彰化地震

    道光28年11月8日(1848年2月12日)辰時(07:00-09:00),台澎地震,泉郡至福州省垣,皆於8日同時並震。其中以彰化縣、鹿港廳災情最重,嘉義縣次之,台灣縣又次之,該四廳縣,陡遭地震,計及二百餘里,倒坍房屋為數不少,壓斃民人亦

    復甚多。鳳山縣、淡水廳、噶瑪蘭廳、澎湖廳,雖俱同日微有震動,並無傷損,

    亥時(21:00-23:00)微震,23日(2月27日)亥時(21:00-23:00)又震三、四次。統計被震各處內,惟彰化、鹿港為最重,嘉義次之;又惟彰化之大肚上、中、下,大武郡

    東、西,燕霧上、下,南、北投保,鹿港之馬芝遴、半線保為最重,其餘各保又

    次之。共造成1,030人死亡,22,664戶全倒,詳細災害如表2所示。圖14(a)顯示1848年彰化地震災害較為顯著地區與活動斷層相關位置圖,圖中黃色區域為震災較嚴

    重之大肚上、中、下,大武郡東、西,燕霧上、下,南、北投保,鹿港之馬芝遴、

    半線保,粗紅線為大甲斷層與彰化斷層,粗棕線分別為車籠埔斷層與大茅埔雙冬

    斷層。由震災較嚴重地區顯示1848年彰化地震與大甲斷層與彰化斷層的錯動有密切關係。若考慮大甲斷層30公里與彰化斷層36公里(中央地質調查所, 2010)同時錯動,應用Wells and Coppersmith (1994)經驗式(1)與鄭世楠等(2010)經驗式,評估對應的規模MW=7.2, ML=7.0。假設震源位於斷層中點震源深度10公里,則震央位置:24.12oN, 120.58oE。由大甲斷層走向N20oE與彰化斷層走向N10oW的平均值N5oE,參考車籠埔斷層傾斜50度的逆移斷層,則斷層面解:走向5o, 傾角50o, 滑移角90o。參考Jean et al.(2006)衰減式與辛在勤(1998)衰減式,模擬1848年彰化地震的等震度分布(圖14(b)),模擬結果與震災顯著區相當吻合,顯示震源參數相當合理。

    表 2、1848 年彰化地震災害與撫卹一覽表

  • 443

    (a) (b)

    圖14、(a).1848年彰化地震震災較嚴重區與活動斷層關係圖,(b).彰化斷層與大甲斷層同時錯動震度模擬圖。

    3.7 1867 年基隆地震

    同治 6 年 11 月 23 日(1867 年 12 月 18 日)基隆外海地震有詳細的記載,淡水廳志詳異考:(同治 6 年)冬 11 月,地大震。…23 日,雞籠頭、金包裏沿海,山傾地裂,海水暴漲,屋宇傾壞,溺數百人。Alvarez,Formosa…..「1867 年 12 月 18日,北部地震更烈,災害亦更大,基隆城全被破壞,港水以已退落淨盡,船隻被

    擱于沙灘上;不久,水又復回,來勢猛烈,船被衝出,魚亦隨之而去。沙灘上一

    切被沖走。原本建築良好之屋宇,亦被衝壞,土地被沙淹沒,金包裏地中出聲。

    水向上冒,高達四十尺;一部分土地沈入海中。基隆港內,有若干尺面積地方,

    其下落已較原來為深。此係據若干歐洲商人證實報告。馬偕博士 From Far Formosa(P.53)……基隆聽到隆隆聲,港口的海水後退直到所有的魚在泥地或水坑蠕動與掙扎,女人與小孩急忙衝進撿拾難得地誘人的禮物,岸上尖銳的叫聲警告

    他們海水回來了,如同戰爭猛烈的攻擊,海水衝過原先的邊界,清除位於岸邊低

    地的房屋, 海嘯造成異常的大災禍。金包里有感地震稻田陷落 3 尺,噴出硫磺水並淹沒土地。…

    徐明同(1981)、Tsai(1986)、鄭世楠和葉永田(1989)、游明聖(1994)、許明光和李起彤(1996)均認為是地震海嘯事件。此次海嘯地震之震央徐明同(1983)定在121.8oE, 25.2oN,MH=7.0, 海嘯規模 2(波高 4-6 公尺程度,可使部分房屋流失,人畜溺死者);Lee et al.(1976)登錄為 121.7oE, 25.5oN,MS=6.0,Tsai(1985)、鄭世

  • 444

    楠和葉永田(1989)登錄為 121.7oN, 25.3oN,ML=7.0。參考 Ma and Lee(1997)模擬海嘯認為規模 MW=6.9-7.2 結果,斷層走向與斷層型態根據中央地質調查所 2008年 8 月 14 日公告資料(圖 15),假設震央位於斷層中段,震源深度 5 公里(考慮造成海嘯為淺層地震),由 Wells and Coppersmith (1994) (1)式估算 MW=6.9-7.2 對應的斷層長度為 35-59 公里,取保守估計 35 公里,則震央為 121.83oE, 25.33oN,圖15 顯示推估的震央位置與斷層延伸位置。圖中藍色、棕色、紫色星型符號分別為Lee et al.(1976)、Tsai(1985)鄭世楠和葉永田(1989)、徐明同(1983)登錄的震央位置,紅色星型符號為本文推估的結果,藍色粗線為中央地質調查所 2008 年公告的山腳斷層與疑似海上斷層軌跡,紅色粗線為本文推估的結果,紅色星型符號旁

    邊顯示 1867 年基隆地震可能的斷層面解。根據中央地質調查所 2008 年公告的山腳斷層疑似海上斷層軌跡長度僅為 12 公里,依據 Wells and Coppersmith (1994) (1)式估算對應的規模 MW=6.0,與 Lee et al.(1976)推估的規模 MS=6.0 相當,但與徐明同(1983)、Tsai(1985)、鄭世楠和葉永田(1989)、Ma and Lee(1997)推估的偏小,對於產生海嘯的地震而言亦稍嫌太過保守,但由於欠缺海底相關資料,本文僅就

    斷層長度經驗式的推估(Wells and Coppersmith , 1994),斷層至少應有 35 公里以上。徐明同(1983)、Tsai(1985)、鄭世楠和葉永田(1989)、李起彤(1991)等均認為海嘯規模為 2(波高 4-6 公尺程度,可使部分房屋流失,人畜溺死者),李昭興等人(2006)引述聯合報 49 年 5 月 25 日訪問省氣象所預報科長湯捷喜之報載之資料認為波高有 8 公尺的可能,同時加上淡水地區亦遭受海嘯襲擊,但目前沒有相關佐證資料支持此一說法,故以波高 4-6 公尺,只有基隆與金山二處有觀測海嘯襲擊。

  • 445

    圖 15、1867 年基隆地震震央位置與山腳斷層與疑似海上斷層軌跡(底圖參考中央地

    質調查所 2008 年 8 月 14 日公告資料),圖中藍色、棕色、紫色、紅色星型符號分別為 Lee et al.(1976)、Tsai(1985)鄭世楠和葉永田(1989)、徐明同(1983)、本文所推估震央位置,紅色星型符號為本文推估的結果;藍色粗線為中央地質調查所 2008 年公告的山腳斷層與疑似海上斷層軌跡,紅色粗線為本文推估的結果。

  • 446

    四、結果與討論

    本計畫採用歷史行政區界地圖建置地震災害分布,使用衰減式比對震度分

    布,進而評估震央位置、地震規模與對應的地震斷層面解,大大改善了前人研究

    結果。本文共探討 1604 年泉州大地震、1694 年台北地震、1736 年台南地震、1792年嘉義地震、1815 年宜蘭外海地震、1848 年彰化地震與 1867 年基隆地震,均有相當理想的結果,如表 3 所示。對於 1694 年康熙台北湖事件,由山腳斷層模擬震度分布結果顯示,康熙台北湖事件與地震的關連性不大,此論點符合中央地質

    調查所的結果。

    表 3、台灣地區歷史地震重定位一覽表

    震央位置 規模 人員傷亡 房屋損毀編

    號 日期 地震名稱

    緯度 經度

    度 ML MW 死亡 受傷 全倒 受損

    01 1604/12/29 泉州地震 25.000 119.500 25 7.5 7.9

    02 1736/01/30 台南地震 23.070 120.330 5 6.1 6.1 266 120 556 235

    03 1792/08/09 嘉義地震 23.583 120.533 15 6.7 6.9 713 781 24190

    04 1815/10/13 宜蘭外海地震 24.725 122.475 135 7.2 7.6 113 243

    05 1848/02/12 彰化地震 24.120 120.580 10 7.0 7.2 1030 22664

    06 1867/12/18 基隆地震 25.330 121.830 5 7.0 7.2 數百

  • 447

    參考文獻 中央研究院網站:中央研究院特藏資源/漢籍電子文獻 中央研究院,2003年9月,台灣歷史文化地圖系統第一版,台北,中央研究院。 中國地震局與中國第一歷史檔案館,2004,明清宮藏地震檔案,上卷壹、上卷貳,

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