臺灣位於菲律賓海板塊與歐亞板塊的碰撞帶，地質構造活動的速度堪稱世界少見，也造成臺灣地區的災害地震頻繁發生。僅僅在過去400年的文字歷史記錄中，我們即可發現臺灣本島曾頻繁的遭遇災害型地震的襲擊，這些地震包括了1644年與1655年的安平地震、1715年、1721年與1736年的嘉義地震、1815年臺灣北部地震等（徐明同，1983）註1。這些地震不僅造成程度不等的人命傷亡和建築物毀損，其所伴隨的地表變形與強地動也深刻地影響臺灣各地的地質與地貌，並可進而衍生後續的多種複合地質災害。然而，由於這些災害型地震多肇因於地殼淺部的活動斷層破裂，且單一活動斷層的破裂再現周期可長達數百年甚至千年以上，同時在累積應力的間震期內，斷層主要破裂面上可能鮮少有地震活動與分布，因此若要了解臺灣各地未來的地震災害與風險，降低災害型地震對於未來重大公共工程的影響，我們不能僅憑藉最長約只有100年左右的儀器地震紀錄，以及零星分布的文字歷史紀錄，而更需仰賴在自然界中所保留下的地震地質紀錄，以建立近地表的斷層活動特性。
臺灣在活動構造研究的特殊性
跟世界上其他的地震地質研究先進國家相比，臺灣陸上的活動構造並非以近乎垂直的走滑斷層為主，而是以低角度的逆衝斷層系統為主要的活動構造系統。由於這些斷層的發育與歐亞板塊與菲律賓海板塊間的隱沒及碰撞作用有關，這些構造的平均活動速率可達每年數公厘到每年超過2公分以上，活動速度堪比位於印度喜馬拉雅山前緣的板塊交界逆衝斷層，為全世界陸地上的活動構造中，平均運動速度最快的地區之一（Yeats, 2018）註2。在如此特殊的地質環境中，讓臺灣活動構造與地震地質的研究，在全世界的相關研究中占有一個特殊的地位，也成為過去百年地震地質相關研究的一個重點區域。
圖1：大森房吉博士於1906年嘉義梅山地震初步調查報告中所紀錄的1906年地震地表破裂分布圖。（Omori, 1907a）
早在1906年梅山地震開始，當時的日本地震學家大森房吉博士，即對臺灣多個發生在廿世紀早期的災害地震，完成了詳細的地震災害調查與地表破裂紀錄（圖1）（Omori, 1907a）註3，並從野外觀察紀錄中探討並比較臺灣、日本及舊金山地區地震斷層破裂特性的差異（Omori, 1907b）註4。在20世紀後半，臺大地質系的林朝棨教授、劉平妹教授與劉聰桂教授，也持續透過地形學與第四紀定年學等研究方式，研究臺灣地區在過去數萬年間的新期構造活動，以及與這些構造運動相關的地形演育與變化。與此同時，其他國內外學者也透過構造地質、大地測量與地震學觀測等方式，建構了臺灣的地下構造幾何，並分析造山帶中不同區域的構造活動與機制。這些資料使我們對於臺灣造山帶的了解不僅僅侷限於地表出露的構造，而更進一步拓展至地表以下無法直接觀測的地殼內部。
集集地震以來的地震地質研究
臺灣的地震地質研究，在1999年9月21日集集大地震後邁入了一個全新的章節，進一步地延伸了過去對這些構造活動在空間與時間上的理解，並開展了跨領域研究資料的整合與分析。自2000年開始，地質系的陳文山教授與陳于高教授等人透過斷層槽溝開挖（圖2）、古地震研究與沉積物定年等方式，分析車籠埔斷層、縱谷斷層等多條活動斷層在過去數百年到數千年間的斷層破裂行為與歷史，進而建立臺灣多條主要活動斷層的活動特性與週期。接下來，透過與活動構造相關的地形判釋，以及地震與地質構造資料的統整，徐澔德教授等人進一步整合了臺灣活動構造的過往研究成果與近期的地形分析成果，系統性地評估全臺灣陸上區域的活動構造平均運動速率，以及這些構造的可能孕震規模與週期。相較於傳統上所認知的活動斷層調查研究，這個新的孕震構造模型不僅僅關注於已出露於地表的活動斷層，也透過地形特徵的方式找尋並分析尚未出露於地表，但在過去數萬年內具有活動性的構造。在這些尚未出露於地表的活動構造（例如盲斷層）中，有許多位於西部平原地區，因此對於人口聚居的城市，以及公共工程與經濟建設，皆有明顯的潛在影響。
圖2：2001年陳文山與陳于高教授等人於臺灣中部車籠埔斷層進行古地震研究的槽溝。
與過往主要透過斷層沿線的地質調查進行的活動斷層研究不同，這些新的研究不僅透過野外地質調查的方式尋找地表上的斷層活動跡象，更透過分析與構造活動相關的地形特徵，以及其形成年代與變形現象，結合學界利用地震分布、構造地質研究等方式所建構的活動構造地下幾何形貌，評估近地表的活動構造長期平均活動速率、可能發生的地震規模、與地震再現周期等資訊。在構造活動速率的計算方面，除了透過斷層上磐沉積物的碳十四同位素年代與構造累積變形量，直接計算構造活動速率外，對於缺乏相關定年資料的活動構造，團隊也透過地形與上覆沉積物的特徵、土壤發育型態與區域地史，以及該區域在過去數十年的大地變形場分布等方式，半定量性的評估這些構造的平均活動速率（Shyu et al., 2020）註5。同時，這些研究更結合了歷史地震資料的重新評估與分析，推測這些近地表孕震構造在過去數百年內的可能相關地震事件，提供給後續的地震災害與風險評估研究使用。
從陸上到海底的孕震構造資料庫
由於臺灣的災害型地震不僅僅源於本島陸上的孕震構造，也常肇因於海域中的活動構造，因此除了對陸上的活動構造進行綜整分析之外，團隊在近年的研究中，也開始結合臺灣周邊海域的地質與地球物理研究成果，將孕震構造的研究與評估由陸上區域延伸至周邊海域。結合周邊海底地形、過往的海域反射震測調查、地震震源定位與分析，以及周邊近一百萬年來的地史資料，在新版的臺灣本島與周邊海域孕震構造資料庫中，增加了54條位於臺灣周邊海域的可能孕震構造（Chen et al., 2025）（圖3）註6。這些活動構造包含了臺灣北部與東北部外海和拉張作用有關的正斷層系統，以及位於臺灣東部與西南部海域，與板塊隱沒增積及碰撞相關的外海逆衝斷層與褶皺帶。這些孕震構造不僅可在震測剖面中發現其活動造成海床的變形，也能在海底地形中觀察到其側向的連續性，其延伸長度至少超過20公里，代表具有能產生最小規模6.5以上地震的潛能。雖然新版資料庫中許多孕震構造已在先前的各類研究中被提出，但在過往的研究中缺乏對於這些構造的孕震能力與長期滑移速率的系統性評估，而近期的研究成果則逐漸的將這一塊知識的缺失補足。
圖3：臺灣與周邊海域地區孕震構造資料分布。（修改自Chen et al., 2025）
綜觀臺灣過往百年來在活動斷層與孕震構造的研究與人才培育上，臺灣大學地質科學系一直在其中扮演相當重要的角色。不過相較於其他地震頻仍的研究先進國家，我們在孕震構造研究上的進展雖然不遜於這些國家的研究，但未來仍有很大的拓展空間；在應用這些資料於地震災害的評估研究，以及增進學界與其他應用端的溝通連結上，也有嚴峻的挑戰在等著我們克服。我們衷心期望這些研究成果，能在未來有效應用在地震災害的減災與防災上，共同打造一個對地震災害充滿韌性的國家。
註：
註1：明清時代破壞性大地震規模級震度之評估
註2：Active Faults of the World
註3：Preliminary Note on the Formosa Earthquake of March 17, 1906.
註4：Comparison of the faults in the three Earthquakes of Mino-Owari, Formosa, and San Francisco
註5：Updates to the on‐land seismogenic structure source database by the Taiwan earthquake model (TEM) project for seismic hazard analysis of Taiwan.
註6：Seismogenic Structures Offshore Taiwan and Their Earthquake Potential from the Taiwan Earthquake Model (TEM) Project
參考資料：
[1]Chen, C. H., & Shyu, J. B. H. (2025). Seismogenic Structures Offshore Taiwan and Their Earthquake Potential from the Taiwan Earthquake Model (TEM) Project. Bulletin of the Seismological Society of America. https://doi.org/10.1785/0120250009
[2]Omori, F. (1907a). Preliminary note on the Formosa earthquake of March 17, 1906. Bulletin of the Imperial Earthquake Investigation Committee, 1(2), 53-69.
[3]Omori, F. (1907b). Comparison of the Faults in the Three Earthquakes of Mino-Owari, Formosa, and San Francisco. Proceedings of the Tokyo Mathematico-Physical Society. 2nd Series, 4(2), 30-32.
[4]Shyu, J. B. H., Yin, Y. H., Chen, C. H., Chuang, Y. R., & Liu, S. C. (2020). Updates to the on-land seismogenic structure source database by the Taiwan Earthquake Model (TEM) project for seismic hazard analysis of Taiwan. Terr Atmos Ocean Sci, 31(4), 469-478.
[5]徐明同(1983)明清時代破壞性大地震規模及震度之評估，氣象學報，29(4)，11-18
王昱小檔案
王昱博士現為臺大地質系副教授，2013年加州理工學院取得博士學位後持續進行東南亞與東亞的地震地質研究。研究聚焦於地震相關災害、光學遙測影像分析、同震地表變形與活動構造研究。
徐澔德小檔案
徐澔德博士現為臺大地質系特聘教授，1999年在加州理工學院攻讀博士期間因臺灣的集集地震而開始進行活動構造研究，2008年返國任教後持續推動臺灣地區孕震構造的研究工作。研究聚焦於東南亞與東亞的第四紀地質、活動構造、河流地形演育、地震災害等。
陳承鴻小檔案
陳承鴻博士於2025年由臺大地質研究所博士班畢業，現為中央大學地震災害鏈風險評估及管理研究中心博士後研究員。研究聚焦於臺灣外海的孕震構造與地震潛勢評估。