星期五的地質

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星期五地質

2016-01-08

狂潮何時再起:金山 – 基隆海嘯多久發生一次?

文字:
游能悌 (新竹教育大學應用科學系;yunt1999@mail.nhcue.edu.tw)
顏君毅 (東華大學自然資源與環境學系;jyyen@mail.ndhu.edu.tw)

插圖:林佩禎 (台灣大學地質科學系)

金山 – 基隆海嘯是台灣歷史上最明確記載的海嘯災害,發生於 1867 年/清同治六年 12 月 18 日上午 10 點多。除此之外,大家最想知道、卻又尚未得到解答的是:海嘯會不會再發生?會在什麼時候發生?海水入侵的範圍將會多大?

在這些問題裡面,比較容易回答的可能是「海水入侵的範圍將會多大?」,因為理論上只要在文獻中找到這些紀錄,就可以鑒往知來;然而很可惜,這條路是行不通的。在記載這次海嘯的文獻裡面,最詳盡的要屬 1913 年/大正二年時,岡本要八郎先生整理的口述歷史。其中唯一有的紀錄是在磺港與水尾港,據說海嘯津波目測可達二丈高 (約 6 公尺);然而,我們不禁要懷疑其中的精確度有多少?又有多少是港灣的地形效應 (例如入射波與反射波的相互干涉) 呢?

金山平原北側的磺溪口磺港

金山平原南側的員潭溪口水尾港

要回答這些問題其實並不是那麼困難,我們可以從金山平原的近代沈積物著手。如果我們能在海水淹沒的各個位置上,找到海水帶來堆積的物質,就能圖繪海水淹沒的範圍與標高。又如果有不止一層海水入侵的堆積物,就可以依據各層的年代,推敲出時間間隔 – 也就是可能的再發生週期,預測下次海嘯發生的時間。簡單說,就是建立海嘯災害的事件簿 – 「海嘯事件地層學」。

為了解答這些問題,自 2013 年以來,科技部自然科學及永續發展司全力支助學界,調查與研究海嘯的堆積物。另外,經濟部中央地質調查所也提供了重要的鑽井岩芯與研究報告。

目前在金山平原上發現了二層有趣的堆積層,它們原來是沿岸砂洲的堆積物,被搬運到內陸的河川氾濫平原上,分別代表 1867 年海嘯以及另一次的海水入侵。這些堆積層分布達到內陸 0.8 公里之遠,標高達到 3 公尺之高,代表海水入侵的距離至少大於 0.8 公里,淹沒高度至少大於 3 公尺。這樣的範圍遠遠大於金山地區的風暴潮 (1980 年以來不大於 2 公尺),因此不必懷疑是颱風造成的海水倒灌。另外,這些堆積層來自沿岸砂洲,具有很高的石英成分,跟河川上游的大屯火山截然不同 (安山岩,不含石英),因此也不必懷疑是暴雨造成的洪水氾濫與淹水。

海嘯堆積層分布圖

目前的調查結果實在令人振奮,尤其是發現了另一次的海水入侵,初步解答了一部分重要的議題。首先,這次海水入侵堆積層的範圍與 1867 年海嘯極為相近,很可能是另一次海嘯。其次,從碳十四定年法估算的年代來看,這次海水入侵可能發生在十七世紀末或十八世紀初,與 1694 年台北大地震的時間相近,海嘯與地震的關連性不容忽視。事實上, 1867 年海嘯前約 30 分鐘,金山也發生了劇烈的地震,造成近三百餘人死於震災。還有,這次古海嘯 (?) 與 1867 年海嘯間隔約 170 年,也許能夠用來推敲下次海嘯發生的時間。不過,我們必須強調這樣的預測是非常不確定的,因為只憑一次古海嘯實在是過於武斷。因此,未來的調查與研究目標已經非常明確,就是尋找更多的海水入侵堆積層,推算它們的形成年代,以便更精準地計算再發生週期,以及預測下次海嘯發生的時間。

主題資料來源:

Yu et al. (2016) Geological records of western Pacific tsunamis in northern Taiwan: AD 1867 and earlier event deposits. Marine Geology, 372, 1-16. http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0025322715300694
其他參考文獻:
岡本要八郎 (1913) 同治年間に於ける金包里附近の地變. 臺灣博物學會會報 3, 168-169.

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