翻轉地震危害評估的關鍵—臺大地質系的碩士研究成果發現侵蝕與沉積將大幅改寫由海階地形所估算的斷層活動性

漫步在臺灣花東海岸或墾丁的珊瑚礁岩上，我們常會看到一層層如階梯般的海階地形。這些海岸地形是過去漫長歲月中，歷次大地震將海岸推升出海面的鐵證，更是科學家藉以推算斷層活動速率、評估未來地震危害的重要線索。傳統上，科學家們多半依賴全球平均海平面變化曲線，來扣除海平面升降的影響，進而利用海階地形算出「純粹由斷層活動造成的」地殼抬升速率。然而，這類型的研究存在一個長期被忽略的盲點：影響海岸升降的，不只有活動斷層，還有地表侵蝕與沉積作用造成的「均衡調整作用」（簡稱 SIA作用）。若未將此機制納入考量，將會嚴重錯估活動斷層的實際錯動量與活動性。

為解開這個難題，臺灣大學地質科學系碩士何安與徐澔德特聘教授，聯合中央研究院地球科學研究所與美國威斯康辛大學麥迪遜分校（University of Wisconsin–Madison）的學者組成跨國研究團隊，首度針對臺灣極度快速的SIA作用進行量化分析。研究團隊驚人地發現，我們腳下看似穩固的地殼與岩石圈，其實會因為地表沉積物的快速搬運而產生如同「翹翹板」般的劇烈升降，進而大幅改變我們對近海斷層抬升速率的認知。

這項徹底改變傳統海岸構造研究視野的突破性成果，已於3月5日發表於《自然》（Nature）旗下的頂尖期刊《通訊—地球與環境》（Communications Earth & Environment），並於今日（4月16日）迎來正式全文上線。本研究於3月發表後更隨即獲選為該期刊的網站首頁亮點文章（附圖）！

岩石圈的隱形翹翹板：侵蝕與沉積如何造成地殼變動與相對海平面變化？

這項研究的第一作者，臺大地質系碩士何安解釋：「岩石圈就像是漂浮在具有黏滯性之軟流圈上的大船。當臺灣高山上大量的岩石與泥沙被河流快速侵蝕、沖刷入海時，山區附近的岩石圈會因為『減重』而向上反彈抬升，造成相對海平面的下降；相反地，當這些泥沙與礫石堆積在平原與海洋中時，沉重的負荷會『壓迫』岩石圈下沉，導致相對海平面的上升。」

何安指出，雖然這個名為SIA的物理機制在理論上已知，在過去的海岸抬升研究中卻鮮少被納入考量，進而造成斷層抬升量的估算失準。為了量化SIA對相對海平面的實際影響，何安首先花費超過一年的時間彙整全臺上千筆的侵蝕與沉積速率數據，建構出臺灣地區最高解析度的沉積物傳輸模型，並接著利用數值模擬重現了這些侵蝕與沉積作用所導致的相對海平面與地殼變動。

解開東北角海階之謎：沒有構造抬升，為何會出現海階地形？

其實，臺灣海岸處處可見SIA作用的痕跡，這篇研究更解開了長久以來的地質謎團。例如，在觀光名勝龍洞與福隆海水浴場一帶的東北角海岸，可以發現高約5到7公尺，約四至五千年老的海階。然而，過去眾多研究都指出，該區域的板塊構造活動非常微弱，幾乎沒有斷層抬升的力量。既然沒有活躍的地震將地殼往上推，這些海階究竟是怎麼形成的？這一直是學界令人費解的難題。

「透過我們的數值模擬，這個謎底終於解開了！」何安表示，當把 SIA 作用納入計算後，模型精準地預測出東北角在四千多年前的相對海平面，正好就是約6公尺高。這證明了東北角的海階形成主要並非來自斷層抬升，而是地表侵蝕卸載所導致的地殼反彈與海平面變化，也證實了該數值模型相當準確。

斷層活動性重新洗牌：低估與高估的地震危機

此研究的結果更是出乎所有人的意料：模擬顯示，SIA效應在臺灣不同海岸造成的地殼變動與相對海平面變化差異極大。舉例來說，臺東都蘭與高雄壽山兩處海岸相距不到100公里，卻呈現了完全相反的地殼均衡模式，這種極端的空間變異堪稱全球首見。更驚人的是，在部分地區，過去十萬多年來的SIA作用甚至能將海岸抬升超過200公尺，相當於近半座台北101大樓的高度！這更是目前全球已知最大規模的SIA效應。

這意味著我們過去用海階地形所計算的「活動斷層抬升速率」可能存在嚴重的誤差。何安進一步說明：「在侵蝕強烈、地殼因減重而彈升的地區（如花東海岸），我們在海階上看到的抬升量，其實有一大部分是SIA造成的。如果忽略這點，我們就會『高估』了斷層的活動速率。相反地，在快速沉積的地區（如西南海岸附近），由於地殼被厚重的泥沙壓下去了，部分斷層所貢獻的地殼抬升將會被抵銷。因此，如果忽略SIA，這些區域的斷層活動速率甚至會被嚴重『低估』超過90%！」這代表西南沿海的斷層活動劇烈程度可能遠超乎過去的認知，為該區域地震危害評估投下了震撼彈。

立足臺灣，放眼全球天然實驗室

這項研究再次證明了臺灣特殊的板塊構造與地質環境，是全球地球科學界絕佳的天然實驗室。何安與徐澔德教授的團隊更透過這篇研究向全世界發出提醒：這樣的作用不僅可能出現在臺灣，全球如紐西蘭、日本或喜馬拉雅山等侵蝕沉積極快的造山帶，當利用海階或古海平面指標來推算斷層活動性時，都極需將「沉積物均衡調整」納入考量，否則將可能錯估地震防範的先機。另外值得一提的是，這份研究成果完全奠基於何安的碩士論文，顯示了臺灣大學學生卓越的科學研究能力。

此研究是在國家科學及技術委員會與臺灣大學的經費支助下完成，詳細的研究成果請參閱2026年3月5日發表於《通訊—地球與環境》期刊的全文：Ho, A., Shyu, J.B.H., Tan, E. et al. Estimating tectonic coastal uplift requires accounting for sea-level variations caused by rapid sediment redistribution. Communication Earth and Environment 7, 341 (2026). https://doi.org/10.1038/s43247-026-03302-8。

附圖：本篇臺灣的海岸抬升研究獲選為《通訊地球與環境》（Communications Earth & Environment）期刊之首頁亮點文章。

新聞採訪：

ETtoday：

https://www.ettoday.net/news/20260426/3155287.htm

https://www.ettoday.net/news/20260426/3155283.htm

台視：https://www.youtube.com/watch?v=5_rrP8Gk9RY

三立：https://www.youtube.com/watch?v=Aragw-5fJtw