九二一地震成為深入調查活動斷層的起點
1999年9月21日，凌晨1點47分，一場芮氏規模7.3的強震，撼動全台。橫跨苗栗、台中、南投三個縣市的車籠埔斷層撕裂大地，讓世人深刻感受到活動斷層的威力。
「那時我是成功大學林慶偉老師的學生，印象最深的就是，老師當天半夜就帶著我們衝出去做調查。」經濟部地質調查及礦業管理中心科長劉彥求回憶，當時台灣地質界可謂精銳盡出，超過三、四十位研究人員，沿著車籠埔斷層長達105公里的破裂帶，一步一步地把整條斷層測量、定位出來。
九二一地震成為台灣深入調查活動斷層的起點。目前政府正式公告的活動斷層，共有36條，不過攤開斷層分布圖，可以發現其中不少斷層是用虛線表示，代表它的精確位置還有待研究。車籠埔斷層是因為錯動後產生明顯的地表破裂，讓科學家有跡可循，其他可能深埋地底的斷層，又該如何追蹤它的來龍去脈？
延伸閱讀》地質風雲 ｜尋找斷層的地震研究
「累積很多fault，才能找到一個fault」
九月中的一個上午，天氣仍十分悶熱，一群學者來到南投一處溪谷，邊走邊揮舞開山刀，在比成人高兩個頭的野草叢中，劈開一條勉強能穿行的路，他們的目的是尋找大茅埔－雙冬斷層的露頭。領頭的地質技師顏一勤，二十多年前就跟著地質學者陳文山調查車籠埔斷層，對於如何尋找斷層有豐富經驗。
斷層的活動，會讓原本平坦的地表隆起，形成山丘及谷地，研究人員通常會先觀察地形的變化，來縮小搜尋範圍。顏一勤解釋：「因為斷層帶本來岩體就比較破碎、容易崩塌，上面不太會長草，所以我們會以這個為指標。」
不過台灣高溫多雨，風化、侵蝕速率相當快，眼前的崩塌地究竟是其他自然作用造成，還是真的跟斷層有關？有時並不容易判斷。因為「斷層」與「錯誤」的英文是同一個字，研究人員有時會戲稱，「要累積很多fault，才能找到一個fault」。
崩塌地的岩石並不穩固，大夥小心翼翼地爬上一片五、六十度的陡坡，顏一勤撥開岩壁上的植被與土石後，隱約可以看出岩層上盤是中新世砂岩，下盤是頭嵙山礫石層，與大茅埔－雙冬斷層途經的地質岩性吻合，而在岩層上下盤的接觸面，他們發現礫石的長軸大多朝同一個方向排列。
顏一勤說明，斷層會沿著相同走向推擠，因此斷層面上的礫石也會在力的驅使下順著它走，形成我們看到的現象。這些證據說明，我們眼前就是大茅埔－雙冬斷層的露頭之一。收集越多這樣的點位，斷層面貌就越清晰。
許多斷層長達數十公里，部分區段可能被沖積層或植被掩蓋，難以從地表追蹤，野外調查結果，可以幫助研究人員推測斷層的地底位置及走向，再透過鑽井取得岩心來驗證。台灣多數斷層屬於逆斷層，上盤往上抬升，會讓原本位於下方的古老地層，出現在年輕地層之上，如果在岩心中發現這種現象，對研究人員來說就像中了大獎。
找出斷層精確位置，才能確認斷層直接影響範圍
為何找出斷層的精確位置如此重要？劉彥求科長說明，從統計數據得知，九二一地震時多數的建築損毀及傷亡，都發生在斷層上盤兩百公尺、下盤一百公尺的範圍內：「這是因為車籠埔斷層是一條逆斷層，上盤自由活動度較高，因此造成破壞的範圍更大。」
九二一地震的經驗，讓我們能大致掌握斷層的直接影響範圍，也成為政府劃設「活動斷層地質敏感區」的主要依據。台灣36條活動斷層中，有22條已完成敏感區公告，今年(2024)年底預計新增利吉、口宵里、初鄉斷層地質敏感區，還有11條尚未公告。
劉彥求科長坦言，剩下的劃設工作只會越來越困難：「以前是因為前人資料累積很多，我們可能只要補充三成到五成的資料，就可以把敏感區畫出來。再來就是越往後的通常都越靠近山區，危險性較高。」
斷層調查時常需要進入崎嶇的山溝、溪谷，在溪水高漲的雨季，可能好幾個月都無法做調查。劉彥求科長回想：「我們還曾經碰過兩次，師傅鑽井取岩心時遇到下大雨，運氣不錯人沒有怎麼樣，但鑽機被沖走了。而且這種工作又累、又髒，很少年輕人願意做，所以坦白說，我們的調查能量是在萎縮的。」
照片提供/劉彥求
在尚未完成敏感區劃設的活動斷層中，最受關注的可能是山腳斷層。它從新北市金山區往西南方延伸，穿越台北市北投區、新北市新莊、五股等地，途經人口稠密的大台北地區，一旦發生地震，可能導致嚴重災情。但山腳斷層沿線，部分覆蓋著淡水河帶來的厚厚沉積物，市區又早已蓋滿建築，很難找到合適的鑽探地點。
劉彥求科長表示，除了劃設敏感區，每條活動斷層都會有「條帶地質圖」，其中包含斷層兩側2到3公里的地質資料，雖然無法非常精確地呈現斷層位置，但還是可以做為防災參考：「我們如果有在網路上發布更新的山腳斷層條帶地質圖，地方政府就會擷取，他們可以藉此知道斷層大概的傾角、斷層可能滑動的距離，這些都是防災計畫可以納入的一些參數。」
地震之島應重視基礎地質調查，並將調查結果落實到防災
地礦中心有限的人力，不僅要劃設已知斷層的地質敏感區，還得兼顧未知斷層的調查。2022年，監察委員田秋堇、林盛豐曾提案糾正經濟部，指出負責活動斷層調查的人力僅有十人，且近三年預算不增反減，恐怕會形成災害防治破口，要求經濟部檢討改進。
另一方面，已經公告的活動斷層地質敏感區，依《地質法》規定，開發前必須進行基地地質調查及地質安全評估，確認調查是否完善，是地方政府的權責，但地方政府普遍缺乏地質專業人員，因此通常會委託應用地質、土木或大地工程等領域的技師來審查。
顏一勤擔憂，斷層調查涉及地形判釋、構造學、地層學等不同學門，但上述不同領域的技師，未必都有修過這些學分：「如果是沒接觸過斷層的審查者，可能就只是把規範拿出來，比如說你有鑽兩個三十公尺深的鑽孔，沒發現斷層，我就讓你過了。」
顏一勤強調，規範只是最低標準，如果只是照章行事，即使做了加強調查，是否能降低風險，也令人存疑：「如果今天我是開發者，我花了一筆錢調查，審查也通過，結果十年後發生地震，我家倒了，那要找誰賠償？這就是未來可能會發生的問題。」他建議《地質法》應該修法，讓審查權回到中央主管機關，由中央來設立負責審查的單位跟相關規則。
斷層，是型塑地景的的力量，造就台灣壯麗的高山、深谷，然而斷層活動，也帶來災害，重視基礎地質調查，並將調查結果落實到防災，才是台灣這座地震之島的趨吉避凶之道。
◆ 聽專家怎麼說》從車籠埔活動斷層說起：透過地質調查來減災
