花蓮縣七星潭風景特定區南側海岸海蝕地區環境地質研究

前言

花蓮縣政府針對北起於清水斷崖經崇德南至七星潭社區濱海地區，具優美的弧形海灣，面臨太平洋風景優美之七星潭海岸，可連接太魯閣國家公園、東海岸和花東縱谷等國家級風景區，新擬訂七星潭風景特定區發展計畫。有鑑於新訂或擴大都市計畫預計劃設之地區範圍不屬山坡地，一直未能納入環境地質資料庫建立計畫調查區，唯恐受風災嚴重影響，造成海岸侵蝕等憂慮，乃透過本計畫專案研究方式進行研究與檢討。

本研究主要內容在蒐集七星潭地區及附近既有之相關文獻與環境地質資料，並針對七星潭風景特定區南側海岸之海蝕情況進行實地勘察，瞭解該區環境地質特性，配合相關文獻與環境地質資料進行專業評估與建議。

依據前述之工作內容本研究範圍以七星潭風景特定區南側海岸包括七星潭社區及其南側約1.5公里之海岸，及是否有海蝕情況之發生為主要研究內容，另外，本研究區受米倫斷層所影響，相關資訊亦為資料蒐集重點。

七星潭風景特定區其優美的弧形海灣，具有豊富的自然人文景觀，靠近花蓮機場，為遊客必定造訪之旅遊勝地。根據東海岸國家風景區管理處的介紹「七星潭」，早期原為沼澤地，清光緒年間已名為「七星潭」。由於季風的影響，海岸受到海浪不斷的衝淘刷洗，海岸線正不斷的減退當中，因此七星潭屬侵蝕型的海岸，本區域海水潔淨湛藍，距離花蓮市區僅四、五公里，目前已成為花蓮市民與遊客夏季傍晚垂釣、或遊憩、或品嚐海鮮料理最佳去處。

一、地理概述

1.1 位置與交通

花蓮縣七星潭風景特定區北起清水斷崖經崇德南至七星潭社區濱海地區，連接太魯閣國家公園、東海岸和花東縱谷等國家風景區，其優美的弧形海灣，具有豊富的自然人文景觀。本研究區位於七星潭社區至奇萊鼻止一段沙灘屬七星潭風景特定區南側，其北側靠近花蓮機場，外來遊客可經由蘇花公路（台9）沿花蓮機場南側往海岸方向直行，或經由花193號海岸路直達本區，對外交通方便，常為遊客必定造訪之旅遊勝地（圖1.1）。

圖1.1七星潭風景特定區之南側海岸交通及位置圖

1.2 土地利用現況

根據東海岸國家風景區管理處的介紹「七星潭」，實則已無潭之蹤跡，此地早期原為沼澤地。清光緒五年臺灣輿圖中所載，此地即有零星小湖泊，當時已名為「七星潭」。由於季風的影響，海岸受到海浪不斷的衝淘刷洗，海岸線正不斷的減退當中，因此，七星潭侵蝕型的海岸一覽無遺，在奇萊鼻處的海岸線向海突出，海灘因而遍佈著河流所遺留下來的大小石礫。七星潭社區位於七星潭風景特定區之南側海岸原是一漁村，此地海灘呈一優美的弧形海灣，海水潔淨湛藍，距離花蓮市區僅四、五公里，目前已成為花蓮市民夏季傍晚垂釣、或遊憩、或品嚐海鮮料理最佳去處。

圖1.2 七星潭風景特定區之海岸呈一優美的弧形海灣

七星潭風景特定區沿海為著名之定置漁場，關於定置漁場，昭和七年的「東部台灣岸內」曾提到，從米崙灣（今七星潭）至大濁水溪（今和平溪）沿岸一帶，鰹魚的定置漁場即有四十一處。光復後，駱香林在「花蓮文獻」亦曾如此記載：

圖1.3 七星潭風景特定區之南側海岸為本研究區之範圍

「鰹魚為花蓮水產大宗，每逢孟夏，其魚大至，捕者先為瞭望臺海上，即舉旗為號，眾漁人急操舟往，先舉網口，驅魚入網內，以大籃掬魚傾舟中，既滿載，即棹歸岸，船之將抵岸，轉尾為首，船中人擲索岸上，岸上人力挽之，乘潮拖船上灘，眾人爭攜籃至舟中裝魚，漁網長可一四○公尺，寬一一五公尺，沉海底，一網可收二萬餘斤之魚，網不移，魚自入其中，故曰定置漁場。鰹魚，即煙仔魚，製柴魚的主要魚類。

今日，從蘇澳以南至花蓮七星潭均可見星羅遍佈的定置漁網。本區北側之德燕漁場有「曼波魚故鄉」的美譽，每年的曼波魚產量佔花蓮縣的60%。漁場內設有定置漁網，是補捉曼波魚的主要工具。 圖1.4 七星潭附近海域為定置漁網之漁場

本區北有立霧溪,南有花蓮溪，溪水夾雜著岩塊沖積到海中,再被海浪帶到七星潭海邊，受浪濤以及石頭互相的研磨，形成了這最美麗的礫石海灘,而這些石頭中，由於來源不一，常有各種礦石與玉石不經意出現，呈現出黑、白、紅、綠等各種不同顏色的石頭，玫瑰金瓜石是價位最昂貴的石種，向來是採石者之最愛。

1.3 地形

七星潭風景特定區屬於海岸地形，以沙礫為主，灘地之高度多在5-10公尺，寬度在100-150公尺間，往內則為砂丘或沖積地，其高程呈緩慢昇高之勢，但在七星潭以南因受米崙斷層持續活動之影響，灘地以西南呈階狀迅速抬昇，形成米崙台地。對於米崙台地有系統地形研究始於林朝棨(1957)，他將米崙台地分為六個部份，對各個地形分區詳加敘述：北米崙傾動地塊、砲臺山砂丘、古米崙湖、民本里砂丘、南部米崙臺地、米崙山殘丘及花崗山臺地，並提及民國40年花蓮大地震時，台地東北邊斷層崖活動，形成兩公尺左右的落差。石再添與楊貴三等人(石等，1983；楊，1986)則將米崙台地分為三階(FT1、FT2與FT3)。

1.4 氣候

依中央氣象局花蓮與光復觀測站自民國78年至91年間之資料統計分析結果，本區全年平均氣溫為23.35℃，以平均最高氣溫為26.54℃，最低氣溫為20.65℃為最低。本區為本省雨量較多之地區，平均年降水量達3,048.2公厘，最大降雨量發生在民國77年10月達1,486公厘，當日降雨量以民國83年7月10日達422公厘最多。本調查區十年平均降雨日數為138天。而主要降雨月份為7月至10月間，可能受到颱風暴雨影響所致，年平均相對濕度為77.5%。本區之全年主要風向為東北向為主，其中在6∼8月間則以西南向出現較顯著，年平均風速2.18公尺/秒，而風速與風向主要受到中央山脈與海岸山脈阻擋有關。

根據山坡地公共安全手冊統計資料顯示，近百年來約有12%颱風直撲花蓮而來，本區受到來自西太平洋颱風與季風的影響，海岸線受到海浪不斷的沖刷淘洗，推斷海岸線應逐年減退當中，因此推估目前七星潭正處於侵蝕型的海岸，但缺乏相關文獻資料之佐證。

二、海蝕研究

花蓮縣政府針對新擬訂七星潭風景特定區發展計畫，恐受風災嚴重影響，造成海岸侵蝕等憂慮，乃透過本計畫專案研究方式進行研究。本研究在蒐集七星潭地區及附近既有之相關文獻與環境地質資料，並針對七星潭風景特定區南側海岸之海蝕情況進行實地勘察，瞭解該區環境地質特性，再來配合相關文獻與環境地質資料進行專業評估與建議。依據工作內容本研究範圍以七星潭風景特定區南側海岸包括七星潭社區及其南側約1.5公里之海岸，及是否有海蝕情況之發生為主要研究內容，另外，本研究區受米倫斷層所影響，是否影響本區海岸線之變遷亦一併討論。

圖2.1 七星潭風景特地區南側海岸線正射影像

由於季風的影響，海岸受到海浪不斷的衝淘刷洗，海岸線正不斷的減退當中，因此七星潭屬侵蝕型的海岸，由於本區位置偏遠，早期並未建立相關基礎性資料與記錄，可進行之研究內容並不容易，在資料有限之情況下，本計畫為能瞭解海岸線之變遷，蒐集政府遷台以來有限且珍貴之航照資料來進行研判；取得歷史性航空照片資料包括民國38年航空照片（經幾何糾正）、民國67年7月拍攝之第一版像片基本圖、民國89年8月拍攝之第二版像片基本圖與民國92年8月拍攝之彩色航照正射影像，具瞭解花蓮縣政府有自行委託製作之民國94年拍攝之彩色航照正射影像，但未能取得，由於時間點接近應不影響研判之結果。另外，提供七星潭社區北側地區之最新數值地形測量資料，可提供附近地形比對及海岸線及沙灘地高程資料。

圖2.2 七星潭社區北側海岸線數值測量地形圖（縣府提供）

在取得歷史性航空照片資料後，由於部份資料尚需轉成影像檔案格式及進行幾何糾正與相同之座標系統（twd97）才能進行比對，並採用ArcView影像處理軟體。其中，包括民國38年航空照片、民國67年7月拍攝之第一版像片基本圖均先需處理，民國89年8月拍攝之第二版像片基本圖、民國92年8月拍攝之彩

色航照正射影像，與數值地形測量資料，資料格式則屬一致。

圖2.3 七星潭社區附近地區像片基本圖鑲嵌圖

從民國38年航空照片觀察，七星潭社區附近之沙灘（白色帶狀區域）較寬，經量測其寬度在200公尺左右，往南至奇萊鼻附近仍有約50公尺之沙灘。在民國67年7月拍攝之第一版像片基本圖與民國89年8月拍攝之第二版像片基本圖中，該處之沙灘寬度由150公尺轉為110左右，海岸線明顯向陸地消退，往南至奇萊鼻附近僅剩10餘公尺之沙灘，甚至消失，圖2.4之右圖，將前後期航照疊置於同一位置，發現該處海岸線在短短之57年當中之變遷十分明顯（圖2.5）。該區域沙灘寬度多在100公尺左右。

圖2.4左圖為民國38年航空照片，右圖下為89年8月拍攝之第二版像片基本圖與 上為民國38年航空照片之套疊圖，海岸線明顯像陸地消退

圖2.5左圖為民國38年航空照片，右圖民國92年8月拍攝之彩色航照正射影像，海岸線明顯向陸地消退

另外，利用不同時期之航照加以判釋，是環境地質調查經常利用之工具之一，將地質調查所數值活動斷層之米崙斷層套疊至民國38年航空照片，與民國92年8月拍攝之彩色航照正射影像，後者雖新彩色亦較清晰易辨，但地表土地利用將地形地物完全改變至無法變明活動斷層之跡象，但在左側之民國38年航空照片中的左半部，斷層崖跡象十分明顯，民國51之地震時亦在相同位置錯移，該台地又抬昇約2公尺，顯見米崙斷層仍持續活動中。

圖2.6左圖為民國38年航空照片，右圖下為89年8月拍攝之第二版像片基本圖

三、活動斷層資料之蒐集

3.1地形調查

根據所蒐集中央地質調查所有關活動斷層調查之研究報告中鍾令和等人初步調查結果，公佈供各界參考之米崙斷層資料性文件（中央地質調查所，2004）指出；米崙斷層(Hsu, 1956)，又稱為花蓮斷層(林朝棨，1962)或美崙斷層(楊貴三，1986)。米崙斷層位於花東縱谷北端、米崙台地西側邊界，在陸地上的分佈北起七星潭海岸、南至花蓮市美崙山西南側，向南延伸並不顯著，陸地上全長大約8公里。根據海底地形及震測剖面資料，米崙斷層持續以北北東走向延伸入海(何邦碩，1974)。斷層為逆移斷層兼具左移分量，呈北偏東30度走向。本斷層包括位於其東側的分支斷層民意斷層(楊貴三，1986)。最近的一次歷史地震為1951年的花蓮外海地震，造成米崙斷層地表破裂，顯示米崙斷層的分佈可延伸至花蓮北側外海。而米崙斷層的南端到了花蓮市區內則逐漸趨於不明顯。綜合1951年地震地表破裂與米崙斷層的長期活動位移型態來看，基本上都是以左移滑移為主、逆衝為輔。依據地質調查所分類屬第一級活動斷層（圖3.1）。

報告中關於民國40年的花蓮大地震相關研究包括有：楊蔭清（1953）對地表破裂的位置有詳細的描述。臺灣省氣象所（1951）指出該次地震花蓮機場東側抬升50公分，七星山抬升120公分，七星潭東側抬升40公分，在加禮彎路基上斷層東側向北移動40公分。林朝棨（1962）指出當年地震時此斷層於七星潭產生視左移約2公尺 ，東側上升約1.2公尺。

依據楊蔭清（1953）的報導指出1951年10月22日花蓮地震的斷層跡自七星潭海岸起，經北埔機場南端公路，至美崙山下忠烈祠橋頭後分為三段：一段由明禮國民學校(現今明禮國小)經過師範學校(現今花崗國中)至南濱海面；一段經過花蓮法院、中正堂、縣政府後方德昌商店、鐵路車庫、鐵路員工宿舍至南濱水門；另一段經過郵局、市場旁鐵路至中華路與第二段會合。朱傚祖等(1995)的報告中有收集到地震當時報紙所報導花蓮市的地表破裂分布圖（圖3.2）。藉由這些文獻資料比對結果，套繪製1/5000的航照基本圖上，完成花蓮市區內1/5000地形圖精度的地表破裂重繪圖，並確定米崙斷層南延的位置。

圖3.1 米崙斷層條帶狀地質圖（地調所，2004）

另外，米崙溪河流方向異常轉彎，幅度大於120度也暗示米崙斷層活動的累加性，林朝棨(1957)曾提及米崙溪(古沙婆礑溪)昔日可能從米崙臺地中間流過，後因河流襲奪與河口被砂丘堰塞所形成之一湖沼(古米崙湖)。但米崙溪附近不無

圖3.2 地震當時報紙所報導花蓮市的地表破裂分布圖（地調所，2004）

其他溪流的存在，比較可能的解釋為米崙斷層活動造成下游抬升，由地形學研究與民國40年大地震地表破裂的位置，並認為米崙認為台地的西緣有一條活動度極高的斷層，以及斷層南延進入花蓮市的位置。大地震所造成的地表破裂最大水平位移量約為左移2公尺 ，最大抬升量為1.2公尺。而米崙斷層持續抬升的現象具體反映在南米崙階地群的九群階面上。

3.2地質調查

米崙斷層沿線出露最主要的地層為米崙礫岩，而米崙礫岩分布於花蓮市北側的米崙台地(徐鐵良，1956)。依據超微化石的研究，米崙礫岩為一更新世地層(Chi, et al., 1983)。謝孟龍等(1994)曾對北米崙台地出露的米崙礫岩的岩相與沉積環境進行研究，認為其為一淺海相的扇洲沉積(fan-delta)，並將岩相分為甲乙丙三相。

由於鄰近花蓮市人為開發的影響，僅剩七星潭沿岸保有零星野外露頭，米崙斷層條帶狀地質圖（圖3.1）是修改自林朝棨(1962)研究，但將許多小區域的地層分區併入主要地層之中。其主體地層仍是以米崙礫岩為主體，上覆花蓮層與河階堆積，其下則是米崙鼻礫岩與米崙山礫岩。以下由老至新分層詳述(參考自林朝棨，1962)：

米崙鼻礫岩：僅出露於七星潭沿岸，由10.20公分的變質岩礫石組成，充填物為粗砂小礫，分級良好，位態大致為東西走向，南傾10-30度，其厚度推估大約300公尺厚。

米崙山礫岩：分布於米崙山，以淘選不佳之礫石與砂層組成，位態為N20°W，西傾10度。米崙山礫岩未與米崙鼻礫岩直接接觸，因此無法確定之間的上下關係，由米崙鼻礫岩地層南傾推測米崙山礫岩的形成年代晚於米崙鼻礫岩。

米崙層：主要分布於北米崙傾動台地與南米崙階地群的最頂層。由下而上可再細分為巨礫段、珊瑚礁段、有孔蟲段、小礫段與含礫砂土段，整體厚度約10-30公尺左右，屬於更新世晚期之地層。

花蓮層：分布於古米崙溪流域地區，可細分為黑色含砂泥段和砲台山沙丘段。黑色含砂泥段為古米崙湖的湖相沉積物或是古米崙溪帶來的沖積層，厚度約數公尺。砲台山沙丘段是米崙台地上最年輕的沉積物，厚度可達20公尺，推測原先是在海岸線附近所形成的沙丘，米崙斷層活動照成米崙台地抬升，造成海岸線向東後退，而沙丘就殘留在米崙台地之上。

由米崙台地的前人研究與野外調查，可以得到兩個結論：1.米崙溪原先從米崙台地中間流過，後因米崙斷層活動而改道。2.在米崙溪的古河道中有後期的沙丘堆積而且有五六個之多，顯示海岸線向東後退和米崙台地持續抬升的現象。

3.3地球物理探勘

1951年10月至12月於東部地區發生一系列地震，包含788個有感地震和2302個無感地震，1951年10月22日花蓮地區分別於05時34分及11時30分發生兩次強震(台灣省氣象所，1952)。兩次地震經重新定位指出(蒙地卡羅逆推程序法)：第一個地震位於花蓮東方外海（23.925°N, 121.725°E），震源深度9公里，表面波規模Ms=7.4；第二個地震位於七星潭北部外海（24.100°N, 121.700°E），震源深度30公里，表面波規模Ms=7.2，並引發了花蓮地震地表破裂（鄭世楠，1995）。

張舜傑（1994）由淺層震測結果研判斷層兩側層位落差在七星潭為170公尺，米崙臺地中段為80公尺，在花蓮市南方則降至 60公尺，顯示米崙斷層的逆滑量向北逐漸增加。依據地球物理資料顯示與地形判釋米崙斷層線延著地形坡度變化最大的邊緣發展。由地下資料的結果顯示，米崙斷層呈高角度東傾的斷層面，斷層面傾角60-70度之間。一般的逆衝斷層的斷層面會在30-40度之間，故推斷米崙斷層為一帶逆衝分量的走向斷層。

3.4活動斷層監測

米崙斷層地區曾於1983-1988年實施三邊測量網的觀測及1985-1988年一條跨越米崙台地北區的水準線測量。斷層運動學模擬分析顯示，現階段米崙台地地區的震間期地殼變形，將米崙台地視為海岸山脈的一部份，所得模擬之最佳值顯示斷層向東傾51度，斷層滑移的地表鎖定深度為1.3公里，相對西側縱谷，幾乎沒有抬升量(4.4±3.3mm/yr)，水平位移是以N3°±4°W接近正北的方位，以28.5±3.0mm/yr移動（余水倍，1989 ；Yu et al., 1990）。

余水倍（1989）根據1985-1988年水準測量資料顯示，認為1951年活動的米崙斷層在測量其間並無明顯之錯動，但1986年5月20日地震對於南濱附近相對於花蓮山測站上升20 公厘，顯示南濱斷層區域可能於此地震時產生變形。

由於花蓮市地區目前所認定之斷層皆為北北東走向之左移斷層(米崙斷層、月眉斷層)，推論北埔線型可能是這些斷層的共軛系統，是上述主要斷層發生左移運動時所引發的一條次構造。根據現今大地測量的資料綜合分析來看，米崙台地地區的主要地殼變形以米崙斷層的滑移作用為主；而米崙斷層的運動是以走向滑移為主、逆衝為輔。

綜合歷史地震資料、地形學研究、地球物理探測與遙感探測的結果顯示，米崙斷層緊鄰米崙台地的西緣邊界。米崙台地的相關研究中整理出14C定年結果，顯示米崙台地的長期抬升速率大約是4.5mm/yr以上，如果米崙台地的抬升完全是因為米崙斷層活動所造成的，那麼米崙斷層所顯現的抬升速率為縱谷北斷抬升最快速的活動斷層。

有關東部地區海水面變化的研究(Hsiesh et al, 2004)推論階地最早的形成時間可能在5000-6000年之內。假設南米崙階地群的九群階地代表九次甚至更多的古地震事件，那麼米崙斷層的活動週期可能只有六、七百年而已，甚至更短。但由於缺乏每一個階面的定年資料，需要進行進一步的定年資料才能知做出更好的推斷。

3.5震災敏感性分區

本所於民國85年曾針對花蓮部分地區，針對其發生地震災害風險的高低進行了「震災敏感性分區」的初步研究，評估的因子包括了地表斷層、地表震動、土壤液化、山崩潛感性、洪水等項目。結果顯示震災高敏感度的區域主要位在縱谷中的沖積扇、沖積平原，河川沖積層，以及北側片岩分布之高山地區與米崙斷層分佈區，位在花蓮市中心的米崙台地及米崙山則屬中高度敏感區（圖3.6）。至於各級震災敏感區之土地分區使用規範上，會有不同；在國外通常醫院、車站等主要公共設施要求設在低震災敏感區，住宅區、學校等小型公共設施可設在中低震災敏感區，工業區、工廠等可設置在中高震災敏感區。但因各國國情不同，可針對國內土地之需求與建築型態等因素，做適合之分區規範。

3.3 花蓮地區震災敏感性分佈圖（能資所,1996）

四、結語

1.本計畫為能瞭解海岸線之變遷，蒐集歷史性航空照片資料包括民國38年、67年7月、89年8月與92年8月等四次，花蓮縣政府有自行委託製作之民國94年拍攝之彩色航照正射影像，但未能取得，由於時間點接近應不影響研判之結果。另外，提供七星潭社區北側地區之最新數值地形測量資料，可提供附近地形比對及海岸線及沙灘地高程資料。

2.從民國38年航空照片觀察，七星潭社區附近之沙灘（白色帶狀區域）較寬，經量測其寬度在200公尺左右，往南至奇萊鼻附近仍有約50公尺之沙灘。在之後航照資料顯示，該處之沙灘寬度由150公尺轉為目前的100左右，海岸線明顯向陸地消退，而往南至奇萊鼻附近僅剩10餘公尺之沙灘，甚至消失，海岸線在短短之57年當中之變遷十分明顯，利用不同時期之航照加以判釋，是環境地質調查經常使用且有效之工具。另外，在民國38年航照中，斷層崖跡象十分明顯，民國51之地震時亦在相同位置錯移，並抬昇約2公尺，顯見米崙斷層仍持續活動中。

3.根據中央地質調查所報告綜合1951年10月22日花蓮地震的斷層跡自七星潭海岸起，經機場南端公路往南延伸，地震地表破裂與米崙斷層的長期活動位移型態，本處之米崙斷層是以左移滑移為主、逆衝為輔，屬第一級活動斷層。而民國40年的花蓮大地震花蓮機場東側抬升50公分，七星潭東側抬升40公分至1.2公尺，視左移約2公尺，顯示海岸線向東後退和米崙台地持續抬升的現象。

4.該報告亦指出綜合歷史地震資料、地形學研究、地球物理探測與遙感探測的結果顯示，米崙斷層緊鄰米崙台地的西緣邊界。米崙台地的相關研究中整理出14C定年結果，顯示米崙台地的長期抬升速率大約是4.5mm/yr以上，如果米崙台地的抬升完全是因為米崙斷層活動所造成的，那麼米崙斷層所顯現的抬升速率為縱谷北斷抬升最快速的活動斷層。

5.根據本所曾針對花蓮地區所進行的「震災敏感性分區」初步研究，結果顯示震災高敏感度的區域主要位在縱谷中的沖積扇、沖積平原，河川沖積層，以及北側片岩分布之高山地區與米崙斷層分佈區，位在花蓮市中心的米崙台地及米崙山則屬中高度敏感區。各級震災敏感區之土地分區使用規範上，通常要求醫院、車站等主要公共設施設在低震災敏感區，住宅區、學校等小型公共設施可設在中低震災敏感區。國內可針對土地之需求與建築型態等因素，做適合之分區規範。