代表人物:林朝棨教授、劉平妺教授、劉聰桂教授、蘇強(John suppe)教授、太田陽子教授、陳文山教授、陳于高教授、徐澔德教授

單一孕震構造20年內發震機率。

根據TEM2020已發表的孕震構造模型成果,臺灣地震模型團隊(Taiwan Earthquake Model,簡稱TEM)計算了臺灣每一個孕震構造的特徵地震在未來20年、30年、50年內的發生機率,以及區域因孕震構造破裂所產生潛在災害性地震的機率。孕震構造活動參數包含平均活動速率、再現周期與規模,以及已知的最後一次破裂時間計算未來20年內各孕震構造可能發生特徵地震的機率。圖文取自「臺灣地震模型2020網頁」,https://tem.tw/TEM2020/TEM_fault_prob_20.html

臺灣位於菲律賓海板塊與歐亞板塊的碰撞帶,構造活動劇烈,是全球少見的快速造山區。近400年來發生多起強烈地震,造成嚴重傷亡。在這樣的地質環境下,研究活動構造與地震地質除了學術上的探索,更關係到國家安全、社會防災及基礎建設等核心議題。臺大創校之初即成立的地質科學系,始終站在這條複雜板塊邊界研究的最前線,近百年所累積的成果不僅提升學術理解,更直接強化國家防災策略,也成為了解全球活動構造「鑑往知來」的寶庫。

被譽為「臺灣第四紀地質學之父」的林朝棨教授,是臺灣本土地質科學的奠基者。他是臺北帝國大學第一屆地質系的唯一學生,留任臺大地質系。他於6070年代,以碳十四定年法建立臺灣第四紀地層與年代架構,並跨足考古,發現最古老的八仙洞遺址等,留下極具意義的研究成果。

林朝棨(右2)擔任臺北帝大地質系副手(助教),隨富田芳郎教授(右1)進行地質調查。1934-1935間臺灣南部。

進入1980年代,劉平妺教授與劉聰桂教授分別透過地形學與第四紀定年學等方法深入解構地貌演化,揭露臺灣東部與恆春半島過去數千年來快速抬升現象,北部則經歷了張裂沉降,導致大漢溪改道形成今日台北盆地內水系。而劉聰桂教授所主持的碳十四定年實驗室是當時臺灣唯一的碳十四定年機構,在往後30年為臺灣的地質學與考古學研究提供關鍵數據和年代測定。

1999年九二一集集大地震後,陳文山教授與陳于高教授等人迅速展開活動斷層研究,重建多條主要活動斷層特性與週期,為地震風險評估提供實務依據。此外,本系也延攬國際知名學者蘇強(John Suppe)教授及太田陽子教授,強化研究實力,以擴展國際學術影響力。自2010年起,徐澔德教授進一步建立臺灣第一個海域孕震構造資料庫,為臺灣地震模型與災害評估提供更完整的基礎。

自林朝棨教授開啟本土化地質科學研究,經過多代學者不斷深化,臺大地質系成為臺灣活動構造與地震地質防災研究的核心基地,尤其是在第四紀構造研究上建立了完整脈絡,包括地層年代學、構造與造山運動、地形與地貌演化、古生物與古環境、考古與人類遷徙,以及工程地質與自然災害、海岸與海洋第四紀研究等,對東亞乃至全球快速造山帶研究皆有深遠貢獻,也切實回應了社會與國家需求。

關於臺灣第四紀(Quaternary

臺北盆地是一個第四系(第四紀形成的地層)的半地塹,座落在山腳斷層的上盤(見圖下方之A-A’剖面)。盆地下方的基盤是褶曲的第三系沉積岩,盆地中的堆積物則是水平的第四系沉積層。圖取自鄧屬予,台北盆地的地質背景,https://homepage.ntu.edu.tw/~tengls/geo-info_taipei.htm

第四紀是地質時代中最新的一紀,包含更新世與全新世。其概念最早由法國地質學者 Desnoyers 1829年提出,用以指稱巴黎塞納河盆地中新近紀之後的沉積物。關於其起始時間,學界曾有兩種主張:一認為約始於180.6萬年前;另一則主張以北半球冰期開始為分界,時間約在260萬年前。2009年國際地層委員會經討論與投票後,正式將第四紀的底界訂在 258.8萬年前。

臺灣島是新生代造山運動所形成的構造,始於500萬年前,在第四紀初期達到高峰,至今仍方興未艾,造就了快速抬升、高侵蝕、頻繁地震與壯麗山脈,使臺灣成為世界上最典型、最活躍的造山帶之一。

在第四紀早期,臺北地區是一座持續上升的山脈,直到第四紀中期,「隱沒作用反轉(slab reversal)」,原本的擠壓環境逐漸轉變為拉張,使地殼由抬升轉為下沉,臺北地區的山地就逐漸下陷成盆地。而琉球島弧的火山活動則隨之引發,在盆地北方形成大屯火山群。(參考:1.鄧屬予,臺灣第四季大地構造。經濟部中央地質調查所特刊第18號,20072.「臺灣地質服務網」網頁, https://twgeoref.gsmma.gov.tw/GipOpenWeb/wSite/ct?xItem=141078&ctNode=1233&mp=105

關於林朝棨先生

1,臺北帝大二年級時攝於校門口。1932

林朝棨先生是臺灣第一位地質學家,也是臺北帝大地質系首屆唯一學生。1934年臺北帝大理農學部地質古生物學科畢業,二戰後留任臺大,學術領域橫跨地形、地質、古生物與考古。自幼受父親嚴格庭訓,他鍛鍊出過人的野外調查能力,並以「野豬精神」──親身踏查、實地研究──為一生的學術信念。林先生著作超過150篇論文與40餘冊專書,是臺灣自然史研究的先驅之作。尤其在1957年完成的《臺灣地形》及1963年完成的《臺灣之第四紀》,建立了臺灣第四紀地質的根本框架,使臺灣自然史研究得以真正系統化與現代化,貢獻厥偉,被尊為「臺灣第四紀之父」,並因此獲得日本東北大學理學博士學位。

在古生物方面,他領導戰後臺灣貝類研究,發表多種化石與現生種模式標本,包括稀有的活化石龍宮貝。

在考古學研究上,林先生更有跨領域的關鍵貢獻。他於1968年在臺東八仙洞調查中發現更早於新石器時代的文化層線索,並與宋文薰教授合作,揭示舉世矚目的長濱文化;鵝鑾鼻、十三行等多處遺址的發現與研究亦有其身影。林朝棨綜整日治時期文獻並加入自身成果,連貫臺灣自然史並向人文領域延伸,發揮承先啟後的學術影響。

除研究外,他也投身國家建設,自1951年起提出多項礦產開發建議,並擔任隧道、鐵路及多座水庫的地質顧問,對臺灣地質研究與公共工程均貢獻卓著。

南橫「創傷之旅」於大關山隧道前。1976.2。高雄縣。

南橫公路(台20線)橫斷中央山脈,地質脆弱,易受地震、降雨影響。圖為南橫埡口大關山隧道口的坍塌,令人怵目驚心。「大關山隧道」是全臺海拔最高的隧道(2722.39公尺),因穿越海拔 3222 公尺的大關山而得名。

2,台電水力發電築壩地質探勘。1951夏季。霧社(萬大)。

文摘錄自「臺灣史前文化雲」, https://icloud.nmp.gov.tw/Library/PhraseologyContent?a=190&plid=326;圖為林恩朋提供。