以活動斷層參數評估地震誘發崩塌之潛在分佈

陳麒文 國立臺灣大學地質科學系暨研究所

doi: 10.30067/TECNL.202212_(38).0001

本研究彙整日本近年大規模地震誘發崩塌之案例，將崩塌分佈與活動斷層參數(斷層傾角、斷層頂部深度及地震規模M_J)進行比較，提出一基於活動斷層參數評估潛在地震誘發崩塌分佈之方法。圖一顯示六起地震中崩塌分佈與活動斷層距離的關係。崩塌分佈的偏度及峰度皆趨近於零，意味著其符合常態分佈(式1)。而常態分佈的平均值(μ)和標準差(σ)則與活動斷層參數有關。

(1)

研究發現，崩塌分佈之平均距離與活動斷層傾角呈負相關，當傾角較大時，橫移分量隨之增加；傾角大於60°時，崩塌分佈之平均距離為零，並以斷層為中線呈對稱分佈。另外，標準差與活動斷層頂部深度呈負相關，與M_J呈正相關。頂部深度愈淺，M_J愈大，將有愈大的地震動與能量傳遞到更遠的區域，崩塌分佈愈廣。其關係可以下列式子表示(式2、3)：

(2)

(3)

式中I為活動斷層傾角(°)，D為活動斷層頂部深度(km)，E為地震能量(J)。

圖二顯示三起地震之崩塌分佈及各崩塌之面積。崩塌大小隨距離斷層愈遠而減小。95%信賴區間可涵蓋幾乎所有較大規模的崩塌。我們可以根據常態分佈的平均值、標準差、及95%信賴區間來定義活動斷層地震誘發的崩塌危害區域(H_A)，如下式所示(式4)：

(4)

鑑於活動斷層的參數是較易取得的資訊，此方法應可應用於任意地區，以評估由活動斷層地震誘發之崩塌潛勢分佈。此簡易之方法亦可讓防災單位更容易做出初步評估，以利訂定相關政策並加強防災體系。

圖一、六起地震事件誘發之崩塌與活動斷層之距離。正值為上盤側，負值為下盤側。紅色曲線是根據本研究建立之關係所評估的崩塌常態分佈。

圖二、三起地震事件中崩塌與活動斷層之距離以及各崩塌的面積。藍色和紅色虛線分別為常態分佈的90%和95%信賴區間。

參考文獻

Chen, C.-W., Sato, M., Yamada, R., Iida, T., Matsuda, M., & Chen, H. (2022). Modeling of earthquake-induced landslide distributions based on the active fault parameters. Engineering Geology, 303, 106640. https://doi.org/10.1016/j.enggeo.2022.106640