全球首例! 水压诱发地震 中央大学团队找到证据

生活中心/台北报导

地震是如何发生?一直是科学家想解开之谜。在行政院国科会长期经费支持下,中央大学地球科学系马国凤教授团队研究921大地震之后,车笼断层带各种微小地震,经井下地震仪长期追踪,于全世界率先观测水压诱发地震的机制;同时提供二氧化碳封存地底下,可能诱发地震的风险评估

▲中央大学地球科学系马国凤教授。(图/翻拍自中央大学)

这项重大科学成果台湾研究团队一手主导,文章刊登在最新一期《科学》(Science)期刊。这是马国凤教授与跨国团队2006年研究921地震成果登上《自然》(Nature)期刊之后,又再次受到专业杂志的肯定,证明台湾研究团队的实力,也提供人类在地震研究上重要进程,作出科学贡献

马国凤表示,地震是如何开始的?是地震学的重要课题,以往水压诱发地震的假设很多,但却没有实际的观测资料佐证;此次透过非常微小的地震(如0或-1.5规模)观测,发现地底下的裂隙(crack)与水压的变化有很大关连性,证明「地震的发生与水的流动有关」,这是全世界第一次找到准确而直接的证据

马国凤说,此井下地震仪阵列为世界上最接近活动断层带的监测仪器。在持续多年的观测中,研究团队观测到一般地震纪录尚未观测到的均向地震事件,此均向地震事件暗示此地震的发生与断层的剪切错动无关,而是由类似水力破坏力学的诱发有关。

而此水力破坏力学的发生主要是在集集地震之后,主要滑移带断层泥的组成颗粒严密,因此具有非常低的渗透力。在此滑移带下方,为含水量相当高且渗透力高的桂竹林层。此岩层中的水在流动过程中,因主要滑移带断层泥的低渗透层,阻挡了水的通过造成了液压的增加,此增加的应力与集集地震发生后在车笼埔断层北段的低应力状态结合,激发了此均向性地震事件。

能有这项重大科学突破,马国凤认为,与台湾车笼埔断层的特殊地理条件有关。能在断层带上方摆放井下地震仪,是全世界罕见的科学实验,以致能非常幸运地「直接」观测到重要讯号;其次,是她坚持「要看别人看不到的东西」的科学信念博士班学生林彦宇整整看了一年的讯号,意外发现「只有P波,没有S波」的特殊讯号,在严谨的科学验证下,终于找到地震诱发的物理机制。

此外,当前为解决全球暖化温室气体问题,兴起二气化碳封存技术,就是把空气中太多的二氧化碳注入地底下,但安全风险评估一直付之阙如。马国凤表示,二气化碳灌入地下,透过井下地震仪的侦测,可了解其活动行为,减少二气化碳封存的风险,达到环境影响评估。

►►►更多好看内容都在《ETtoday新闻云》首页

豪雨逆袭宜兰西北苏拉不登陆更恐怖

气象Q&A/台风不登陆就没有灾害?那可不一定...

800年一遇的旱象 将成「新常态