從自然史的角度來看，地球是處於變動狀態的。地殼上許多大陸地塊的分散與聚合，大陸內部蒼海桑田的變化，都是最好的說明。地殼變動的過程，一般是持續而緩慢的。只有在特定的地點，因蓄積過量的熱能或應變能或其它外來的能量，才會發生突然的變動，例如：火山爆發、地震....等，引起人類的注意。

發生地震的原因不外乎下列數種：(1) 斷層錯動，(2) 火山活動，(3) 岩溶塌陷，(4) 隕石撞擊，(5) 地函物質相變化，(6) 地下核爆及其它人為因素等。按目前的瞭解，斷層錯動是發生地震最主要的原因；其發生次數最為頻繁，造成災害的機會也最大。火山活動引致的地震一般規模較小，影響範圍有限。岩溶塌陷一般限於卡斯特地形發育的石灰岩區，其引致的地震規模亦小。大的隕石撞擊可能會引起很大的地震，地球上雖留有隕石撞擊的痕跡，例如：美國亞利桑那州的梅提歐隕石坑（直徑約一公里），但自有近代地震儀的百年以來，尚未有這一類地震的記錄。發生在地下數百公里深處的地震目前有一種說法，認為是地函物質因結晶構造突然轉變發生體積變化而產生地震。地下核爆產生的能量甚大（相當於一個中高規模的地震），故亦為地震的來源；那些已公布的核爆為地震學者研究地球結構及震波傳播的最佳資料。此外，在建造大型水庫或在深井內灌水，施加外力或潤滑斷層面，都有誘發地震的記載。

按目前的瞭解，斷層錯動是發生地震最主要的原因；其發生次數最為頻繁，造成災害的機會也最大。尤其是發生在陸地上的斷層錯動，更是造成災害性地震(disastrous earthquake)最主要的原因。

西元1906年，舊金山大地震後，一系列的災後調查工作使相關的學者們開始形成斷層活動產生地震的觀念。1911年，美國學者Reid隨即提出「彈性回跳學說」，充分說明了聖安地列斯斷層發生巨大地震的機制。

斷層活動所造成的地震災害是所有天然災害中傷亡最為慘重的一種。 世界上一些死亡慘重的地震一覽(如此災情慘重的地震必定與斷層活動有關)。1556年(明朝)發生於中國陜西的一次地震，造成了約83萬人的死亡；本世紀(1976年)發生於中國唐山的一次地震(唐山斷層移動)，亦造成了約70萬人的死亡。凡此皆警示吾人必須重視地震防災。能對地震多一分認識，在地震發生前多做一分準備，則當地震發生時必能減少一分損失。

台灣西部地區近四百年來較大災害地震(有地變及/或較顯著傷亡情形的地震，均為發生在當地且規模在6.5以上的地震)一覽表。這樣的地震，近四百年來，共有22次，且主要是發生在上半世紀；70及80年代幾無災害性地震。近三十年，台灣西部地區人口激增，若再有類似的地震發生，則災情必然更加慘重。不巧，上半世紀地震活躍期又將來臨，吾人有必要更加重視地震防災，以防範於未然。

「斷層」是地殼或地球內部的一條斷裂，其兩側地盤有明顯的相對位移者。地球自形成以來，歷經數十億年的地質變動，在地殼內部留下許多斷層。尤其是在造山帶內，斷層更是多如牛毛。不過，在這些斷層中，絕大部份是不活動的；有許多斷層其內部物質甚至已經岩化，成為所謂的糜嶺岩(mylonite)。即使在活動的造山帶內，也不是每一條斷層都是會動的，其中僅有少數幾條具有近代活動的記錄。近代活動過的斷層一般被認為將來有進一步活動的潛能。

簡單的說，活斷層是一種現今仍然在活動，並且可能在不久的將來再次發生錯動的斷層。究竟如何去判定一條斷層是否屬於活斷層呢？關於這個問題，目前學界尚無統一標準。活斷層的定義隨不同國家與地區及不同學者而有所不同。日本活斷層研究會(1980)認為在第四紀(<±2,000,000年)有過反復活動者為活斷層。美國墾務局(USBR, 1976, in Logan et al., 1978)認為在過去十萬年內有過位移者即為活斷層。美國加州保護部礦務及地質處規定在全新世(<±11,000年)內活動過者為活斷層；在更新世內活動過者為潛在活斷層(potentially active fault)(Hart, 1992)。美國原子能委員會(USNRC, 1975)則以下列條件界定所謂之「能動斷層」(capable fault)：

(1) 過去35,000年內曾有一次地表移動者。

(2) 過去500,000年內曾經不止一次地表移動者。

(3) 缺乏絕對時間根據，但具有曾經發生地表移動之證據者。

(4) 經儀器定位，確有地震發生之斷層。

(5) 與根據上述標準判定之活斷層有關聯之斷層，且可合理推測，當關連斷層之一移動時，亦將引起另一斷層移動者。

(6) 具上述任何一項條件之斷層視為將來可能移動之斷層。

國際原子能總暑(IAEA)在1979年首次簡化美國原子能委員會的規定，提出他們的能動斷層的定義。1991年，該機構正式公布了新修訂的安全準則No.50-SG-S1，對於能動斷層的規定比1979年出版的要靈活，其規定如下：

(2) 經證實與已知能動斷層具有構造關聯性，以致一條斷層的運動可以引起另一條斷層在地表或近地表的運動。

(3) 與發震構造有關的最大潛在地震，其規模很大並位於某一深度以上，這樣就有理由推斷該一構造能夠發生地表或近地表運動。

Slemmons and Mckinney(1977)曾蒐集世界各地共31種不同定義加以分析後指出，各家之定義儘管在細節上或年代界定上有所不同，但是基本上具有下列四項共通之原則：

(1) 活斷層曾在當今之造震地體架構(seismotectonic regime)下移動過。

(2) 活斷層具有將來再活動的潛能。

(3) 活斷層具有近期活動的證據，例如地形上之證據。

(4) 活斷層與地震活動有關聯。

表三 斷層破裂長度與地震規模的關係表

在工程地震評估的實務工作上，斷層所可能產生的地震規模的大小，一般是由斷層分段的長度採用經驗式計算。

1.7.3 斷層滑移距離與地震規模的關係

經驗上亦顯示，每一次地震中斷層滑移的距離與地震規模間，有一定的正比關係。世界各地具代表性的斷層滑移距離與地震規模的關係式。

表四 斷層滑移距離與地震規模的關係

在工程地震評估的實務工作上，一般是由一斷層可能產生的最大 地震規模來推估該次地震滑移距離的大小，以做為耐震設計之用。

1.7.4 斷層滑移速率、地震規模與復發週期間的關係

從表四地震規模與斷層錯移量之關係式 ：logD=bM-a，及滑移速率S，S=D/T，亦可導出：log(ST)=bM-a，擇其重要者示。做活斷層之工程評估時，若知道斷層滑移速率及最大地震規模，則亦可計算地震重復間隔T。

1.8.1台灣地區的地體構造架構

台灣位處太平洋西岸弧狀列嶼中，呂宋弧與琉球弧銜接之處。根據相關研究，台灣島是因呂宋弧與亞洲大陸碰撞後擠壓隆起的一個年輕島嶼。台灣本島的中央山脈及中央山脈以西地區代表亞洲大陸邊緣被擠壓隆起的部份，台灣東部的海岸山脈則代表呂宋弧撞上台灣主島的部份，而台東縱谷即是此種弧陸碰撞的逢合處在地面上的位置。因為弧陸踫撞的結果，台灣地區地殼變動激烈，斷層發達，且地震頻繁。台灣地區從1900至1996年地震震源的三維分佈情形，充分地表現了板塊間相互的關係。在東北部，包含呂宋弧在內之菲律賓海板塊隱沒到屬歐亞大陸板塊的琉球弧底下。在東南部，包含呂宋弧在內之菲律賓海板塊係騎跨到包括南中國海亞板塊在內的歐亞大陸板塊之上。在台灣的中心部位呂宋弧則直接與亞洲大陸發生碰撞。

目前載運呂宋弧的菲律賓海板塊約以每年7公分的速度向西北西方向前進。台灣本島及碰撞地帶在這種作用之下，不斷的發生變形及偶發的斷層活動。其中變動最激烈的地帶是弧陸碰撞的縫合處－台東縱谷。變動次激烈的地帶也就是造山帶本體。在造山帶中，則以造山前緣變動帶的變形作用較為激烈。這個地帶南北縱貫台灣西部走廊的平原及丘陵地區。

1.8.2活斷層普查

民國85年，中央大學為辦理「台灣省中小學校園附近活動斷層普查及防震對策之研究」計畫，曾覆核國內活斷層研究相關文獻，篩選出可能的活斷層，並進行地震分析及遙感與航照判釋，以找出活斷層可能存在的位置。

一個完整的活斷層普查工作必須從文獻研究開始，接著進行全面的大地構造研究、地震研究及遙感與航照判釋，以找出活斷層可能存在的位置。經在野外實地查證後，再進行細部調查及探測工作，以確定活斷層的位置及延伸情形。最後須進行斷層開挖及古地震研究，以找出斷層過去的活動歷史，並決定各斷層的地震規模及發震機率。

該普查工作因受限於時間及經費，僅進行了最前段的文獻、大地構造、地震等研究及利用遙感影像與航照判釋所作的地形判釋，找出了活斷層可能存在的位置，並將其繪製在比例尺為兩萬五千分之一的地形底圖上，再以數位板數化後存於電腦檔案中，供進一步分析之用。該普查工作並無任何野外調查經費，故未進行野外地質查證工作。但由於該研究計畫參與人過去已從事此一方面的工作多年，對全省各地的活斷層實際上多有過實地調查，故其成果仍應具有相當的可信度。此計畫活斷層普查成果。由於地層年代及古地震資料尚屬十分缺乏，此研究並未對活斷層的定義及認定準則做較明確的交代。不過，被劃歸活斷層者均為過去的文獻及相關研究中被認為具有近期活動證據或有切割台地面或具有較明顯的活斷層地形特徵者。吾人若將活斷層定義在一萬年內活動過者，各斷層並不能都符合此定義。

民國86年，經濟部中央地質調查所為編製比例尺五十萬分之一的臺灣活動斷層分布圖，亦進行了國內活斷層相關文獻的覆核研究，並按一定的準則將活斷層區分為第一類活動斷層、第二類活動斷層及額外的一類存疑性活動斷層(張徽正等人，1998)，其工作成果。其與中央大學所認定的活斷層大體相近，但仍有一些局部的出入，有待日後近一步研究。

斷層活動如果穿透地層而露出地表時，就會造成地面破裂，並沿斷層兩側發生數十公分到數公尺的錯動。1990年菲律賓地震時菲律賓斷層在北呂宋Digdig地區造成公路錯移之情形。1935年新竹—臺中地震時屯子腳斷層錯移地面之情形。如果主斷層未穿透地表，因為地盤拱起或陷落，地表亦會出現小規模斷裂。如果結構物的基礎正好跨越斷層帶，那就難免被撕扯，發生扭曲或斷裂，而使結構物倒塌。最好的對策乃是知其所在，避免把結構物建築在斷層通過的地帶上。

斷層活動時造成的激烈振動會使鄰近斷層的地區發生大量的山崩，造成災害。根據經驗，地震地動加速度達0.4G以上時，在山地及丘陵地區會有大量的山崩發生，地動加速度達0.25G至0.4G之間會有多量的山崩發生(按我國中央氣象局的震度分級，地動加速度達0.25G以上的地區被定義為烈震區)。1990年菲律賓地震在北呂宋碧瑤及Digdig地區造成多量山崩之情形。1998年7月18日嘉義縣瑞里地區在一次規模6.2的地震發生後造成多量山崩之情形。世界各地不同地點山崩影響範圍與地震規模之關係圖。

(1) 河灘及海灘地，

(2) 離河岸不遠的砂質沖積層基地，

(3) 砂質的舊河道堆積，

(4) 湖邊或其它水邊的填土新生地。

1990年菲律賓地震在呂宋島西邊沿海某市區造成地層液化使房屋傾斜之情形。1906年嘉義地震發生噴砂及地面斷裂之情形。

發生正斷層時，斷層的一側會下陷，其位移量隨地震規模加大而變大。發生橫移斷層時，斷層沿線亦因受力的不同，而會有壓縮或伸張的構造出現；出現伸張現象時，斷層的一側也會下陷現象。一個規模7左右的地震，其位移量約為2公尺。但是，在地面上實際見到的下陷量可能不止2公尺。因為，下列兩原因亦會造成地層下陷：

1694年4月間，台北地區發生一估計地震規模7的大地震，震後台北盆地發生嚴重下陷，形成所謂之「康熙台北湖」。林朝棨(1957)估計湖水深度不超過5公尺。

如果斷層錯動海床，則會擾動海面而形成長周期水波，並向四周傳布。地震引起的長周期水波，其波高通常在數十公分至數公尺之間，當長波傳抵海岸時，會因地形效應而使海水向陸地方向湧高達數公尺至數十公尺，此即為海嘯。海嘯的破壞力與湧高(run-up)的高度有關，湧高愈高，破壞力愈大。

海嘯的大小多以海嘯規模表示。最常用的表示方法是今村(1942)所創而飯田(1958)增設-1之海嘯規模分級表(表五)。

表五 今村與飯田海嘯規模之分級表（取自徐明同，1981）

依現有歷史紀錄來看，台灣發生最大海嘯是1867年12月18日在基隆外海地震所引起之海嘯，其地震規模約為7.0，當時並無波浪紀錄，但依據Davidson (1903)之災害描述，湧高約為3.4公尺至7.5公尺。此地震發生時，基隆市街及附近地區發生大海嘯，海水夾帶著巨大的波浪，以驚人的速度衝上市街，淹沒街道，破壞房屋，有一座山分裂為兩半，山側噴出硫磺質溫泉，人命損失沒有詳細統計，推估死者可能達到數百人。此外，在1951年10月20日，1960年5月24日，1963年10月13日及1964年3月28日，花蓮驗潮站皆有海嘯之記錄，然而其規模均甚小(0.3公尺以下)。 1960年5月24日的海嘯為智利大地震所引起。同一海嘯在日本東北部太平洋沿岸造成湧高達6公尺的海嘯，造成一千多人死傷或失蹤，以及港灣設施及船舶等受損毀。

湧高的程度主要與地震規模及地形效應兩項因素有關。重要工程計畫常進行電腦數值模擬來求得湧高。日本地區以往海嘯規模與地震規模的關係，一個規模7.5的大地震其海嘯規模約為1，規模8.0的大地震其海嘯規模約界於2至3之間，其變化因地形而異。在地形效應方面，通常在平直的海岸且海床向外海方向迅速變深的地區，湧高較小﹔反之，在海灣處及海床縱斷面向外海呈楔形展開者，湧高會加大。

若山崩阻塞河道，潰堤時將造成大災害。若在水庫區造成大崩山，則崩積物擠溢水庫，亦將造成災難。民國30年嘉義大地震時，雲林縣古坑鄉草嶺地區發生大崩山，連同隔年大雨後再次崩山，共在其下方的清水溪河床堆積了170公尺高的天然壩，隨後即在上游積水，形成所謂的「草嶺潭」。此潭在民國40年颱風時因洪水溢頂而崩潰，水壩下游一百餘名工兵被衝失。國外的案例顯示，地震天然壩常在地震後數小時即發生崩潰，必須特別加以留意。

中央主管單位須在區域計畫內妥為考慮活斷層之存在及其造成地震暨地變災害之嚴重性，並反應在區域計畫法及其他相關法規內。民國79年以後，在「山坡地開發建築管理辦法」中，對於面積十公頃以上的山坡地開發，其第五條第二項已有「…活動斷層或順向坡有滑動之虞者」不得建築之規定。然而，對於面積十公頃以下的山坡地及實施都市計畫的地區並未有相關的規定。民國86年，台北縣汐止鎮發生林肯大郡災變後，內政部營建暑召集相關單位及專家學者修訂「建築技術規則建築設計施工篇」，新增「山坡地建築」一章(第十三章)，並在其第二百六十二條內對活動斷層帶兩側做成不得開發建築之規定如表六。

上述法規隨即於民國87年初發布實施。至此，山坡地無論面積十公頃以上或十公頃以下，其開發皆受到限制，但山坡地以外地區仍未有明確之規定。實有進一步對都市計畫地區做限制之必要。