民國97年~100年 大台北地區特殊地質災害調查與監測(第二期)
台灣與其北方的日本、南方的菲律賓及印尼等國家同處於太平洋與歐亞板塊交界的火環上,由於受到板塊間相互擠壓的作用,歷史上除了發生許多災害性地震外,亦曾有許多破壞性火山活動的記載,故此區域可看見過去火山活動所留下的遺跡,亦可觀察到目前存在的火山活動現象。 大台北地區北有大屯火山群,東側有火山活躍的龜山島與地震頻繁的東北部地震帶,且大台北地區為我國政治和經濟的重鎮,其都市發展與人口密度皆為全台之冠,面對地震與火山活動可能帶來之威脅,平時應有防震減災的準備,並詳細探討大台北與其鄰近地區潛在斷層與火山活動之特性。 有鑑於此,本所延續前期計畫,與相關學術研究單位共同合作執行「大台北地區特殊地質災害調查與監測第二期」計畫,包含「大屯火山群與台北盆地之地震地質調查與監測」、「火山地質與火山活動調查與監測」、「台灣東北海域地質及地球物理資料彙編與分析」、「空載雷射掃瞄數值地形地質構造分析」四個子計畫。

本計畫利用設立地表與井下地震觀測網的方式,針對山腳斷層、大屯火山群和龜山島之地震與火山活動進行調查與監測,以評估斷層與火山之活動的可能性。 在第一期「地球物理微震調查與監測」計畫中已採用高密度分布之寬頻地震儀對大台北地區進行地震觀測,並已收集相當數量的資料。 唯近年來大台北地區的地震活動較不頻繁且地表雜訊干擾大,所收集資料仍不完整,本計畫第二期「大屯火山群與台北盆地之地震地質調查與監測」之首要目的是持續在該區加強地震觀測, 並增加井下地震站的建置,運用最先進的儀器與有效的分析方法對大台北地區之活動斷層進行調查、詳估與監測。 此外,本計畫並於2008年針對龜山島與臨近的宜蘭平原沿海與內陸地區建立一個長期的地震監測網,對該區進行持續監測與觀察,以期對龜山島可能的火山活動獲得全盤的了解。
本所為加強推動全國海洋地質圖之測製工作並調查台灣北部海域之可能地質災害,將分區分年進行東北海域之地球物理及地質資料蒐集,建立台灣東北海域海洋地球物理與地質既有之基礎資料庫, 並分析相關資訊,以完整掌握地質條件實況,繪製各分區之海洋地質相關圖資,評估海域斷層之特性及其對台灣東北部可能之影響。 本四年期(2008-2011)計畫研究區域包含淡水海域、棉花嶼及北棉花峽谷海域、蘇澳海域及和平海域等四區,本區域有頻繁的地震及活躍的斷層及海底火山作用。地體構造上, 除淡水海域為位於台灣造山帶西側的前陸盆地外,其餘地區則分別屬於琉球弧溝系統的弧後張裂大陸地殼(棉花嶼及北棉花峽谷海域)、沖繩弧後盆地及琉球島弧(蘇澳海域)及和平弧前盆地(和平海域)等地體架構。 海洋地質圖是海洋管理、開發與保護的重要基礎資料之一,本計畫經綜合解釋各項既有之海域地球物理及地質資料後,繪製各項海域地質及地物成果圖, 包含地質與地物資料分布圖、地質構造分布圖、沉積物分布圖、海底地形、地震震源深度與規模等圖資,期望能作為我國未來從事海洋地質圖幅調查及評估可能地質災害之重要依據。
本計畫利用空載雷射掃瞄技術(Airborne Light Detection and Ranging, LiDAR)獲取高解析度與高精度數值地形模型,並應用於研究分析梨山斷層北段、蘭陽平原、蘭陽平原南側山區、玉里斷層、池上斷層、奇美斷層、鹿野斷層、利吉斷層、米崙斷層、月眉斷層、及海岸山脈等之構造地形特徵,評估計畫區域之構造地形特徵與可能之構造活動特性。 全程四年計畫目標有三項:(一) 製作與檢核工作範圍地區之高解析度雷射掃瞄數值高程模型;(二) 應用雷射掃瞄數值高程模型資料,調查繪製工作區域之構造地形特徵;(三) 以構造地質學與構造地形學之研究經驗與方法,分析工作區域內之構造地形活動性,並適切討論相關地質災害之成因、影響範圍與程度。
台灣地區目前雖無明顯活動的火山,但地處環太平洋西邊火山地震頻繁帶的大屯火山群,其與岩漿活動有關的地熱活動仍十分頻繁,根據前人研究與火山噴發記錄,大屯火山群可將之歸類為休眠活火山;而台灣東北部外海被認為是南沖繩海槽張裂的前緣,目前正持續擴張而正快速延伸至宜蘭平原,鄰近龜山島海域附近的海底熱液活動非常頻繁,由定年結果顯示, 龜山島有台灣地區目前為止最年輕的火山噴發紀錄(約7000年前),可被定義為活火山。故對大屯火山群與龜山島可能之火山活動的長期監測,為一重要而急迫的工作。若大屯火山群一旦再活動,不僅火山噴出物所到之處會嚴重的危害台北盆地的人與物,且其後的火山泥流和堵塞淡水河河道所造成的堰塞湖,更會掩埋鄰近地區和整個台北盆地被湖水淹沒,此種潛在的危險性,提醒我們更需重視大屯火山群未來的活動。
火山活動監測方法包括溫泉水質及化學成分、火山氣體、熱流變化及溫度變化等。溫泉水質和水化學成分受到岩漿所釋放的流體影響會有較大的變化起伏,反應來自地下的熱與氣體成分的改變。火山在噴發前,噴氣中某些氣體成分會突然大量增加或是減少,故調查火山的氣體成分與同位素變化為監測火山活動有效的方法之一。觀測土壤氣中二氧化碳的釋放可辨識火山特徵與未來可能噴發點的資訊。 地熱資料也是反應火山活動的主要證據之一,藉由井下地溫監測,探討火山地區地下溫度場隨時間的變化,進而得知地下火山活動的情形。有鑑於此,本計畫定期於大屯火山地區採集溫泉水樣本,設置溫泉流體監測站、火山氣體監測站、溫泉水質及水化學監測站、地溫監測井作為長期監測,長時間收集並分析溫泉水化學成分、火山氣體、土壤氣體、熱流變化及溫度變化等資料,以評估地下岩漿庫變化的情形與火山活動之可能性。