水壓誘發地震

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水壓誘發地震

104/10/26 3621

IC之音廣播電台｜

921集集大地震發生到現在，馬上就要滿十三年了。十幾年來，臺灣科學界對這場地震做了許多研究，其中最重要的成果之一，就是中央大學地球科學系馬國鳳教授，率領研究團隊在921大地震的發生地─車籠埔斷層，透過了井下地震儀陣列，領先全球觀察到水壓誘發地震的證據，引起各界關注。請聽以下的科學三分鐘。

關於水壓誘發地震的研究，讓我們從頭說起。其實921集集大地震發生後，馬國鳳教授與國內中央大學及臺灣大學的研究團隊，在車籠埔斷層的北段大坑，鑽了約二公里的深井，這個計劃就是國際知名的臺灣車籠埔深鑽計畫，這個鑽井鑽過集集地震的斷層帶，透過斷層滑移帶的岩芯研究分析，在2006年，其研究成果登上知名的Nature《自然》期刊。在2006年底，更以先進的井下地震儀陣列，來觀察車籠埔斷層，今年七月，更因為發現水壓誘發地震的證據，登上另一份重要期刊Science《科學》。為此，我們也特別連線馬教授，分享了她進行這個研究計畫的原始構想：

當初我的想法是說，在這麼近斷層帶滑過的位置上面，我們是不是可以去觀察說，一個大地震發生之後，斷層是怎麼樣回復原來的狀況，或者是說斷層帶本身，它的物理化學機制是用甚麼樣的方式，去產生它的動力行為。所以當初我們就放到一點三公里的位置，大概七個垂直陣列的井下地震儀，那這個陣列也是世界上第一個這麼靠近斷層帶，偵測斷層帶行為的陣列。

在剛發生過大地震的車籠埔斷層附近，所設置的井下地震儀陣列，對地震防災的研究很有幫助。比方說，這個陣列就發現，許多微小的地震，會集中發生在流體滲透的區域。換句話說，當流體積壓在地底深處，壓力大於岩石能承受的強度，便會把地層撐裂，造成地震。這就是「水壓誘發地震」，只是造成地震的不一定是水，任何流體都有可能。

那麼，這個發現可以帶來哪些應用呢？

這個研究最直接的應用，就是用來監測封存到地底的二氧化碳。馬教授說：

大家現在知道環境變遷的問題，二氧化碳過多，整個國家都要減少二氧化碳。所以呢，目前歐洲跟美國這邊做的工作就是把二氧化碳存到地底下，我們稱它為二氧化碳封存。所以我這篇文章從水壓的誘發地震，暗示說，如果我們把二氧化碳灌注到地底下的話，它是有誘發地震的風險。這部分的風險當然有很多爭議，所以美國大概從半年前吧，開始想要立法，就是說對於在底下的這些地球物理的實驗，包括二氧化碳封存、地熱的開發，是不是要建立一些風險機制。當然井下地震儀的觀測是監測這些風險非常重要的工具。

此外，由於地震的發生是可重複的，集集大地震300年後還可能再度發生，因此全球的地震學者都想知道，地震重複發生的力學過程是什麼。長遠來看，這方面的研究，甚至可能讓人類以水壓誘發微型地震，來釋放地底的應力，避免大地震的發生。

關心這個話題的聽眾，也可以透過科學關鍵字：井下地震儀陣列，進一步查詢或做延伸閱讀。

【本單元由行政院國家科學委員會補助製播】
2012-09-16 16:55:00播出

地震(132) 二氧化碳封存(8) 壓力(28)

水壓誘發地震

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