台灣地區歷史地震資料的建置

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 427

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 : 428

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 ) 429

(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 ) 430

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 : M L = 0.961 M W + 0.338 ± 0.256 (M L 6.0) M L = 5.115 ln(m W ) 3.131 ± 0.379 (M L 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 : (3) 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 431

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 432

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 433

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 25.0 o N, 121.5 o E, Ms=5.5; 徐 明 同 (1983) 評 估 震 央 25.0 o N,121.5 o E,M=7.0; 鄭 世 楠 和 葉 永 田 (1989) 整 理 台 灣 地 震 目 錄 中 登 錄 為 25.0 o N,121.5 o E,M L =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 km 2 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 km 2 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 N40 o E, 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 121.54 o E, 25.13 o N, 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 M W =7.0, M L =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 434

(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 435

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 : 23.070 o N,120.330 o E, 深 度 5.0 公 里,M L =6.1, M W =6.1( 鄭 世 楠 等, 2010, 2011), 斷 層 面 解 : 走 向 75 o., 90 o, 滑 移 角 -151 o ( 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)) 436

圖 8 1736 年 台 南 地 震 災 害 分 布 與 新 化 斷 層 分 布 圖 437

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 438

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 :23.583 o N, 120.533 o E, 深 度 15.0 公 里,M L =6.7, M W =6.9( 鄭 世 楠 等, 2010), 斷 層 面 解 : 走 向 75 o, 傾 角 90 o, 滑 移 角 -141 o ( 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 439

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 :24.725 o N, 122.475 o E, 震 源 深 度 135 公 里, 地 震 規 模 M L =7.2, M W =7.6 圖 11 1815 年 宜 蘭 外 海 地 震 災 害 與 震 度 分 布 圖 440

(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 441

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 M W =7.2, M L =7.0 假 設 震 源 位 於 斷 層 中 點 震 源 深 度 10 公 里, 則 震 央 位 置 : 24.12 o N, 120.58 o E 由 大 甲 斷 層 走 向 N20 o E 與 彰 化 斷 層 走 向 N10 o W 的 平 均 值 N5 o E, 參 考 車 籠 埔 斷 層 傾 斜 50 度 的 逆 移 斷 層, 則 斷 層 面 解 : 走 向 5 o, 傾 角 50 o, 滑 移 角 90 o 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 442

(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 443

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 444

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 445

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 編 號 日 期 地 震 名 稱 震 央 位 置 深 規 模 人 員 傷 亡 房 屋 損 毀 緯 度 經 度 度 M L M W 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 446

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