地震：火環帶上的臺灣

＝＝記九二一地震二十週年＝＝
給每一個曾經經歷地震的臺灣人
不恐懼的勇氣！
◎九二一地震改變了什麼？在臺灣歷史上造成什麼影響？
◎以板塊為尺度，透過地震帶分布、活動斷層分布圖重新認識臺灣
◎災後重建揭開社會不同層面的問題，也改變了這一代人，成為重要社會資產
◎九二一地震將全球地震學研究推往新的里程碑，推動臺灣科研與防災系統大躍進
◎在下一次地震災害來臨前，建立應有的家居建築與防災避難知識，提升整體防災能力

國家災害防救科技中心Ｘ春山 合作出版

一九九九年九月二十一日凌晨一點四十七分，臺灣歷經了一百零二秒的劇烈搖晃，全臺十多個縣市共兩千多人喪生，逾十萬戶房屋倒塌，其中包括中部地區近二分之一的學校校舍。電力設備塌垮造成震後立即停電，多處山線鐵路中斷，公路災損更嚴重，尤以臺三線與中橫公路最劇，全臺災損總計超過三千五百億元。這場芮氏規模七點三的世紀地震，從震央南投集集擴延全島，史稱九二一地震。

臺灣位於環太平洋地震帶、板塊交界處，因為億萬年來未曾停歇的板塊碰撞與造山運動，臺灣才得以形成今日樣貌。然而，板塊運動引發地震，讓島嶼注定要面對這些災難。一九○六年時日屬嘉義廳打貓東頂堡梅仔坑莊（梅山）巨震造成一千多人遇難；一九三五年苗栗因獅潭斷層與屯子腳斷層引發新竹—臺中巨震，三千多人罹難，是二十世紀臺灣最嚴重的震災。二○一六年二月六日高雄美濃地震、二○一八年二月六日花蓮地震都因不同震因造成傷亡。大自然一方面帶來毀滅，另一方面卻也創造生命。因為造山，臺灣的生物與地質多樣性得以盡情展現。

本書以九二一地震為核心，構築出一部因山崩地裂所寫下的臺灣當代自然環境與社會史，更盤點全球與臺灣重要地震與海嘯事件如何牽引國際科學合作與社會重構，多視角重新理解地震。

九二一地震為何造成如此巨大的災害？活動斷層是板塊構造作用下的必然產物，九二一地震即是車籠埔斷層劇烈錯動、猛烈釋放能量所致。九二一之後，臺灣全面關注活動斷層研究，二○一二年中央地質調查所公布了臺灣三十三條活動斷層，透過活動斷層分布、地震帶分布，希望解開斷層構造與再現週期之謎，讓人們對斷層有更多的理解並卸除未知的恐懼。

此外，九二一地震讓人們看到地震導致的複合型災害，除了山崩地滑、建物橋梁毀損，更引發重視的是土壤液化。全國土壤鑽探資料庫，以及全國液化潛能圖建置完成，土壤液化與地質成因的研究延續到二○一六年二月六日高雄美濃地震、二○一八年二月六日花蓮地震，不斷有新的進展。

全世界地震研究也因九二一地震而有重大突破。一九九九年以前，規模大於七級、距斷層二十公里以內的近斷層強地動資料，全世界只有八筆，九二一地震後，貢獻了六十多筆，這項紀錄至今尚未被超越。此外，臺灣將九二一地震研究資料公開分享全球，促成許多國際重量級學者來臺交流，全球以車籠埔斷層為主題的研究有六、七百篇，更培養出臺灣如今中生代的一批重要學者，讓臺灣地震科學大步躍進。

九二一後，臺灣從地震觀測躍進到「地震即時速報」，計算單位由「分鐘」縮短成「秒」，領先全球，並將此系統回饋國際社會。透過九二一後的「深井鑽探」，科學家從地底一千一百一十一公尺處取得斷層帶的新鮮岩心，藉此瞭解斷層錯動過程中發生了什麼化學、物理變化，研究成果登上國際期刊。而利用地裂進行的「槽溝研究」，更足以對中部地質與斷層的再現週期有深刻理解。

回返現場。九二一重建是一個史無前例的龐大社會工程，揭開不同層面的問題，本書從山區、市區到原鄉，帶出不同的重建面向，包括重災區南投埔里、雲林草嶺村、大安溪沿岸原住民泰雅部落、臺中集合式住宅太子吉第等。當時，許多宗教與社會組織在重建工作中擔任要角，本書特別以臺灣基督長老教會為例，從二十年歷程回看九二一經驗是如何讓教會青年與年輕社工陪同災民一起摸索、操練能力，從此改變了這一代人，改變了他們未來要走的路，不論是社工或是災民，都成為臺灣非常珍貴的資產。

九二一地震不僅將全球地震學研究推往新的里程碑，更促使臺灣在社會重構、災害防治上進步，例如：地震參數本土化研究的防災應用、耐震設計標準法規化、建立常備緊急應變系統，以及建立大規模地震情境模擬機制等。當防災可以直接進入日常生活，面對注定再來的地震，我們將有更多的瞭解與準備，不再恐懼。

吳逸民 臺灣大學地質科學系教授
馬國鳳 中央大學地球科學系教授
曹恕中 中央地質調查所所長
陳文山 臺灣大學地質科學系教授
陳亮全 國家災害防救科技中心前主任、行政院災害防救專家諮詢委員
費立沅 中央地質調查所前環境與工程地質組組長
黃世建 國家地震工程研究中心主任
楊耿明 成功大學地球科學系教授
鄭明典 中央氣象局副局長
————共同推薦

合作出版單位
國家災害防救科技中心（簡稱災防科技中心）
災防科技中心前身是防災國家型科技計畫辦公室，這個防災計畫也是國家科學委員會（現為科技部）推動的第一個國家型計畫，希冀經由跨領域的整合，推動防災科技研究，並落實於災害防救工作。幾經轉型後，現為科技部下的行政法人國家災害防救科技中心，延續成立之初的脈絡，持續做為防災科技研發的推動者，並以防災科技支援災害應變作業，將研究成果落實於災害防救的各個面向。近期更致力於以資訊整合的能力，發揮在災害預警技術、災害監測、緊急災害訊息傳遞、大數據分析能力上，深化災防科技研究應用，解決臺灣社會防災需求，發揮以科技守護全臺灣的使命。

作者群
林書帆
東華大學華文文學研究所畢業，在這個特別的系所學到蝴蝶的遷徙是文學，週期表是文學，山脈隆起大陸漂移亦是文學，遂有了本書的文字。曾合著《颱風：在下一次巨災來臨前》，並以合著作品《億萬年尺度的臺灣：從地質公園追出島嶼身世》獲金鼎獎。
黃家俊
成功大學地球科學所畢業，遊走於地質與藝文之間。《Geostory聽聽地球怎麼說》科普平臺共同創辦人之一，致力於探索更優質的自然科學教育。夢想買一棟鄉下三合院改裝成自然科學工作室。曾合著《颱風：在下一次巨災來臨前》。

邱彥瑜
臺灣大學社會學系、臺灣大學新聞研究所畢業。曾任PNN公視新聞議題中心、新聞e論壇特約記者。為了有趣的故事與人而當記者，現職探索人類史上前所未見的高齡社會。曾合著《億萬年尺度的臺灣：從地質公園追出島嶼身世》獲金鼎獎，開鑿出從地質學觀察世界的視角。

李玟萱
九二一後投入南投原住民部落的重建工作，長期以寫作關懷社會底層人們的生活。二○○八年出版《失去你的三月四日》，後改編為電視劇《失去你的那一天》，獲金鐘獎四項提名。二○一八年以《無家者》獲臺北國際書展非小說類首獎。

王梵
曾就讀臺大圖書館系，倫敦城市大學藝術管理研究所。喜愛自然，擔任大自然教育推廣協會志工超過十年。目前從事出版工作。曾合著《億萬年尺度的臺灣：從地質公園追出島嶼身世》獲金鼎獎。

序文 大地震撼的挑戰與面對 國家災害防救科技中心主任 陳宏宇
Chap01、深時間
Chap02、眾石覺醒：從太平洋火環到臺灣活動斷層
2-1火環帶上的地質多樣性之島
2-2改變地震研究史的關鍵事件
2-3繪一張新的臺灣地圖
Chap03、鼓動與爆發：地震帶來的災害與啟示
3-1動盪之島：九二一地震引發的山崩地裂
3-2震出地質敏感帶：○二○六高雄美濃地震、○二○六花蓮地震
3-3海嘯：南亞海嘯與三一一東日本大震災
Chap04、與震共舞的日常
4-1地震時，建築為什麼會殺人？
4-2校舍耐震補強
4-3臺灣第一高樓如何抗震？
〔專題〕地震危害度分析：融入耐震設計，應用於未來防災
Chap05、科研最前線
5-1最先進的預警系統：地震速報研究者吳逸民
5-2從古地震解析大地裂痕：槽溝研究者陳文山
5-3斷層錯動機制解密：深鑽計畫與井下地震儀
5-4監測海底地震：中央氣象局「媽祖計畫」（MACHO）
Chap06、那些人、那些事：九二一重建故事
6-1大學在地方：南投埔里
6-2大家一起的部落廚房：沿著大安溪播種
6-3在地質中毀滅又重生：雲林草嶺
6-4蓋自己的家：霧峰太子吉第
6-5改變一群人的未來：龐大的九二一社區重建關懷體系
〔專訪〕如何運用全國賑災捐款？——訪九二一震災基金會執行長謝志誠
Chap07、當九二一再來，我們準備好了嗎？
7-1災害可以管理嗎？臺灣災害管理體系演進
7-2情境防災推動關鍵：地震災損評估技術細緻化
7-3大規模地震模擬讓防災動起來
7-4不能全靠政府：防災社區的重要

〔附錄〕地震常備防災守則
誌謝

第一章 深時間

關於我們所在的宇宙及星球，自形成以來已經過了多少年歲，在不同宗教文化中有不同的看法。已故地質學者畢慶昌曾以佛教的成、住、壞、空四階段，比擬地質學上描述海洋在板塊運動下從生成到隱沒消失的過程 ，一次成、住、壞、空的輪迴需時十二億八千萬年，基督教對地球年齡的看法要短得多，一位愛爾蘭主教烏雪（James Ussher）曾在一六五○年根據《聖經》，算出地球誕生於西元前四○○四年。
基督教相信大地是恆久不變的，我們眼中的世界樣貌與上帝最初創造它時相去無幾。首先以科學觀察動搖這種觀念的，是生於一七二六年的蘇格蘭地質學家赫頓（James Hutton），他在蘇格蘭的西卡角（Siccar Point）發現接近垂直排列的片岩岩層，上方覆蓋一層水平的砂岩岩層，他認為這表示此地的岩層經歷過抬升又沒入海中，可以佐證他地質循環的論點，而根據他對興建於西元一二二年的哈德良長城（Hadrian's wall）的觀察，這道石牆經過一千六百多年外觀仍無太大變化，可見侵蝕、風化、沉積等地質作用的速度極為緩慢，要讓水平的沉積物成為垂直的岩層、其上又覆蓋新的沉積物，必定需要極為漫長的時間，地球的年齡絕不可能只有六千年。當時與赫頓一同前往西卡角的數學家普萊費爾（John Playfair）寫下這次田野調查的感想：「遠眺時間的深淵，讓人不禁暈眩。」
赫頓去世後將近兩百年，美國作家約翰‧麥克菲（John McPhee）創造了「深時間」（deep time）一詞，它雖然不是正式的地質學名詞，但經過演化生物學者古爾德（Stephen Jay Gould）重新詮釋、強調它與赫頓的連結，至今這個詞彙已被普遍理解為動輒百萬年起跳的地質時間尺度。
以人類壽命之有限，要對深時間稍有概念，最常見的方法就是轉換為我們熟悉的形象。例如麥克菲的比喻：「把地球的歷史想像成舊制的一碼長度，即國王的鼻子到他伸直的手臂末端的距離，那麼只要剪掉一點點中指的指甲，人類的歷史就整個被抹消了。」 在這個比喻中，臺灣島六百萬年的歷史大約是從食指與掌心的連接處開始。這個年輕的島嶼因歐亞板塊與菲律賓海板塊的碰撞而誕生，又位於別稱火環帶的環太平洋地震帶，頻繁的地震自始就是它的宿命。
我們可以透過比喻把深時間濃縮成能夠理解的長度，相對來說，一段短暫的時間也可以令人感覺非常漫長。從原住民的口傳歷史、一六四四年最早有文獻記載的臺南地震，到二十世紀後死亡人數超過千人的梅山地震、新竹－臺中地震，親身經歷過這些災害性地震的人們，在那當下想必都覺得度秒如年。
那場發生在一九九九年九月二十一日凌晨一點四十七分的地震，自然也不例外。
中央大學地球科學學系教授馬國鳳當時人在新竹七樓的住家，平時在課堂中，她教導學生地震時會先感受到上下搖動的P波，隨後才是左右搖晃的S波，將P波與S波的秒數差距乘以八公里，就是與震源間的大致距離。地震當下有一半的她和一般人一樣驚恐，但地震學家的素養仍讓她幾乎是下意識地開始讀秒，邊數邊想「該結束了吧？怎麼還不結束？」最後她數了二十秒，乘以八公里恰好是新竹與集集的距離 。在一百六十公里外仍能感受到劇烈晃動，表示災情恐怕遍及全臺，事實也的確如此。
就連逝者在這場地震中也無法倖免。臺中豐原一處墓地被地震掀翻，墓碑、金斗甕四處散落。先人遭此橫禍恐怕是後代子孫始料未及，其實墓地的破壞其來有自。中央大學地球科學學系教授王乾盈說，墓地通常會設置在較乾燥的高地，但這些高地可能是斷層活動所形成，「所以我們在野外找活動斷層時常常先看哪裡有墳場。」
憶起自己在九二一地震時的感受，王乾盈說，地震震度若不是太大，一般可能會覺得地震在「搖」你，「但如果感覺到地震在『扯』你，那就危險了。九二一是我第一次感覺到地震在『扯』我。」
九二一地震前七年，中央氣象局已在全臺設置六百多個自由場強震儀，當時這些強震儀尚未與氣象局連線，必須以人工收集紀錄，相當耗費人力，氣象局於是委託中央研究院、中央大學、中正大學等單位協助資料收集，中央大學分配到的區域正好是九二一地震重災區。王乾盈第一件事就是聯絡負責收資料的學生，四位學生分成兩組，地震當天凌晨兩點多就出發，在餘震頻繁、災區旅店停止營業只能在野外紮營的情況下，三天內不眠不休地把兩百多個強震儀的紀錄收回來。這些資料對全球地震學界而言十分寶貴，因為在一九九九年中以前，規模大於七級、距斷層二十公里以內的近斷層強地動資料，全世界只有八筆，一九九九年八月十七日土耳其伊茲米特（İzmit）地震新增了五筆，九二一地震就貢獻了六十多筆，這項紀錄至今尚未被超越 。
地震發生後，王乾盈開車前往南投，當他看到倒塌的草屯商工校舍時已經心裡有數，九月二十一日天一亮，他馬上打電話給中央氣象局：「車籠埔斷層錯動了。」
早在一九九五年，臺灣省教育廳已注意到鄰近活動斷層學校的安全問題，並委託已故地震學家蔡義本教授，帶領王乾盈與李錫堤等學者一同進行調查，調查於一九九八年完成，當時他們就建議草屯商工應進行校舍補強，沒想到隔年九二一地震就發生了。王乾盈說：「這個故事告訴我們人算不如天算，但我們還是有在算的。」
確實，政府與學界不是沒在算。除了臺灣省教育廳，中央地質調查所於一九九七年開始進行活動斷層普查 ，國家科學委員會於一九九八年正式啟動防災國家型科技計畫，重點之一便是地震防災相關研究。九二一地震後進行的槽溝開挖、車籠埔斷層深井鑽探計畫等重要研究，都讓我們對地震與斷層有了更進一步的理解。
然而，就算我們對地震的理解已經比兩百年前的人要多，仍無法不感到驚恐。馬國鳳回憶，她在災區進行調查時看到一輛上面寫著「免費收驚」的小發財車，後面排著長長的隊伍。身為知識分子的她本來對收驚心存懷疑，卻在那當下深受感動，「那時確實每個人都需要收驚。」她感嘆 。
以上是人類對九二一地震的記憶，而如果島嶼也有記憶的話，它會記得草嶺堰塞湖在此之前已經出現過好幾次，也許甚至在有文獻可考的一八六二年臺南地震前就出現過。九二一地震後，原本翠綠的九九峰被震出大面積裸露地，有輿論認為應派遣直升機撒播植物種子以盡速恢復舊觀，但崩塌本是地質循環的一部分，而土壤本身就是種子庫，崩塌能為蟄伏的種子帶來機會。地質學家王鑫就認為，地震山崩造成的裸露地，可能有利於紅檜、扁柏等巨木的繁殖 。事實上根據衛星影像判釋研究，在自然演替情況下，九九峰在震後一年平均植生復育率已達四十七‧一％ 。也許群山一夕禿頭的震撼，從島嶼的深時間尺度來看不過是稀鬆平常的事。
不幸的是，與島嶼的六百萬年、巨木的上千年相比，人的一生過於短暫。我們將過去一萬年內曾活動者稱為第一類活動斷層，過去十萬年到一萬年間曾活動者稱為第二類活動斷層，但臺灣地震科學觀測至今不過百年，在深時間的尺度，第二類活動斷層可能明天就會錯動，車籠埔斷層即是如此。根據臺灣大學地質科學系教授陳文山等人的研究，車籠埔斷層再發生大地震的可能時間約在西元二三四○年，正負誤差九十年 。包括王乾盈在內的許多學者都十分擔心的梅山斷層，上次發生大地震已是一百多年前，當這些再現週期最少百年以上的斷層再次錯動時，上一代親歷者都已不在人世。
有一個例子可以說明我們真正的敵人並非大地震，而是時間導致的遺忘。二○一○年一月，海地首都太子港發生震矩規模七點○的地震，造成三十一萬人死亡，同年三月發生在智利、震矩規模八點八的地震，死亡人數為五百二十一人。兩者的對比顯示，災情嚴重程度並非完全取決於自然因素，還包括地震是否發生在人口密集的城市、該國的社會體制與防災整備完善度。海地除了是世界最貧窮的國家之一，且太子港上次發生大地震已是一七七○年的事，種種因素使人民對地震根本毫無招架之力。英國地震學家穆森（Roger Musson）因此在其著作中指出，相較於地震頻繁的城市，地震較少的城市發生災害的可能性更高 。
九二一地震已經過去二十年，地震後才出生的人現在已經成年，該如何確保這次災害的經驗充分傳承、為下一次大地震做好準備？義大利歷史學家克羅齊（Benedetto Croce）的故事，或許可以給我們啟發。
義大利伊斯基亞島（Ischia）是個風景如畫的溫泉旅遊勝地，一八八三年七月二十八日，該島發生震度推測有六到七級的淺層地震，至少兩千多人死亡。當時克羅齊一家人正在島上度假，年僅十七歲的克羅齊幸運獲救，父母親和妹妹卻不幸罹難，遭逢巨變的他後來在自傳中回憶：「那些年是我人生中最悲哀最黑暗的時期」，他曾經每天晚上期望能夠一睡不醒，甚至覺得自己得了「地震憂鬱症」。
幸好，後來克羅齊轉移了對創傷的注意力，投入哲學與歷史研究。他最為人所知的一句話是「一切歷史都是當代史。」 面對地震這種容易被遺忘的天災，我們該做的便是重視歷史在當代的意義，不只是人類的歷史，也包括「深時間」裡的自然史。
這就是為什麼我們要在二十年後讀一本關於九二一地震的書。