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翻轉地震危害評估的關鍵—臺大地質系碩士研究成果將大幅改寫由海階地形所估算的斷層活動性

更新日期:115年5月6日

圖1:此篇臺灣的海岸抬升研究獲選為《通訊地球與環境》(Communications Earth & Environment)期刊首頁亮點文章。照片中顯示的即是臺灣花東海岸常見的海階與海蝕凹壁地形,過去均用以評估斷層的抬升作用與其活動性,但由於忽略了侵蝕與沉積造成的均衡調整作用(SIA),過去的評估可能存在嚴重誤差。

此篇臺灣的海岸抬升研究獲選為《通訊地球與環境》(Communications Earth & Environment)期刊首頁亮點文章。照片中顯示的即是臺灣花東海岸常見的海階與海蝕凹壁地形,過去均用以評估斷層的抬升作用與其活動性,但由於忽略了侵蝕與沉積造成的均衡調整作用(SIA),過去的評估可能存在嚴重誤差。

漫步在臺灣花東海岸或墾丁的珊瑚礁岩上,常能看到一層層如階梯般的海階地形。這些階地是過去漫長歲月中,多次大地震將海岸推升出海面的鐵證,更是科學家藉以評估斷層活動性與未來地震危害的重要線索。然而這樣的研究存在1個長期被忽略的盲點:影響海岸升降的,不只有活動斷層,還有地表侵蝕與沉積作用造成的「均衡調整作用」(簡稱 SIA)。若未將此機制納入考量,將會嚴重錯估活動斷層的實際錯動量與活動性。

為解開這個難題,臺大地質系碩士何安與徐澔德特聘教授,聯合中研院地球所與威斯康辛大學麥迪遜分校組成跨國研究團隊,首度量化分析臺灣的SIA作用。何安首先耗時逾1年彙整全臺上千筆的侵蝕與沉積速率數據,接著透過數值模擬重現這些侵蝕與沉積所致的地殼變動。

團隊驚人地發現,看似穩固的地殼其實會因為沉積物的快速搬運而產生如同「翹翹板」般的劇烈升降。這項研究的第一作者何安解釋:「模擬結果顯示,過去10萬多年來,臺灣山脈侵蝕所減輕的重量,竟可以造成花東海岸抬升超過200公尺,相當於近半座台北101的高度。反之,在平原與海域的快速沉積,則壓迫西南海岸下沉逾70公尺。」這不僅是目前全球已知最大規模的SIA效應,也是首次發現在短短的臺灣東西距離內,SIA引發的地殼升降反應就能完全相反。

這項發現意味著過去用海階所計算的斷層活動速率存在嚴重誤差。例如,花東海岸的抬升可能並非完全來自斷層的活動,而西南海岸的構造抬升則可能會被低估超過90%。這代表西南沿海的斷層活躍程度恐遠超過去認知,為地震潛勢評估投下震撼彈。何安補充:「這樣的作用不僅可能出現在臺灣,全球如紐西蘭、日本或喜馬拉雅山等侵蝕沉積極快的造山帶,都需考量類似狀況。」

這項顛覆傳統的突破性成果,已於2026年3月5日發表於《自然》(Nature)旗下的頂尖期刊《通訊—地球與環境》(Communications Earth & Environment),選為該期刊的首頁亮點文章,並於4月16日正式全文上線。這份成果完全奠基於何安的碩士論文,充分展現臺大學生卓越的科研能力。

研究成果全文:
Ho, A., Shyu, J.B.H., Tan, E. et al. Estimating tectonic coastal uplift requires accounting for sea-level variations caused by rapid sediment redistribution. Commun Earth Environ 7, 341 (2026).

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