台大美德州大學研究 4千年來西所羅門群島超級地震

新網記者歸鴻亭台北報導
2015/7/8 下午 06:16:16 / 天文地理

　臺灣大學地質科學系教授沈川洲與合作超過15年的美國德州大學奧斯汀分校教授佛烈德泰勒(Fred Taylor)研究團隊，6月30日在國際著名的《自然通訊》(Nature Communications)期刊發表研究成果，利用生長在潮間帶的珊瑚，做為天然地震紀錄器，重建過去4千年來，發生在位於西太平洋的所羅門群島超級地震歷史。

(A)東亞與西太平洋地區自西元1980年以來誘發海嘯的大地震分布圖，大多集中在赤道兩側及北緯35-50o。2007年於所羅門群島西側發生規模8.1地震，造成12公尺高的大海嘯。(B)所羅門群島。(C)研究團隊於雷諾加島7個地點 (圓圈) 採集現生與化石珊瑚標本，重建數千年來古地震歷史，其中的紐貝爾地區 (實心圓) 的珊瑚化石，紀錄了過去四千年來比較完整的古地震事件。(科技部提供)

　西元2004年12月26日，蘇門答臘安達曼地震規模9.0引發的南亞大海嘯，捲走近25萬人。2011年3月11日，日本本州外海規模9.0地震引發大海嘯，造成超過2萬人傷亡；離臺灣5千公里，為我國在太平洋6個邦交國之一的所羅門群島西側，於2007年4月1日，發生自1900年當地有地震紀錄以來，最大規模的8.1地震，造成12公尺高的大海嘯，所幸該地區人口較為稀少，但仍奪走5、60條寶貴生命，與難以估計的財產損失。

　沈川洲表示，生活在海邊潮間帶的團塊狀珊瑚，生長位置大約到低潮位時，珊瑚頂部會因暴露出海面而無法向上生長，只有側邊的活體珊瑚持續朝水平方向、以同心圓向外不斷延續生命，外型不再是團塊狀，而是呈現扁平的月餅狀，稱為小環礁(microatoll)，於是小環礁的頂部就代表當時的海水面；另外，還有僅生長在海水表面附近的珊瑚或形成的珊瑚礁階地，也可以代表海水面高度。地震發生時，若引發地面突然上升、海水面相對下降，造成珊瑚暴露在空氣中而死亡。死亡後的小環礁、珊瑚或暴露的階地，與海水面的高度差，就是區域地面被地震抬升的高度；而珊瑚死亡的時間點便是地震發生的時候。換句話說，這些生長在海岸邊的珊瑚，就是不折不扣的天然地震紀錄器。

　他說，過去幾年，德州大學奧斯汀分校團隊利用小環礁珊瑚化石和珊瑚礁階地的發現位置，結合臺大地質系發展的精確「珊瑚鈾釷定年技術」，利用鈾-238衰變系列中3個放射性核種，鈾-238－鈾-234－釷-230的相對比例，計算珊瑚化石年齡，重建發生在西太平洋的所羅門群島西側雷諾加島(Ranongga Island)，過去數千年來的超級地震歷史。

　研究團隊於2012年5、6及8月前往所羅門群島，在長28公里、寬5公里的雷諾加島，進行3個月的全島野外工作。從南到北7個地點，共採集約30個珊瑚化石標本，在臺大地質系進行精準度極高的鈾釷定年工作，測量化石年紀，年齡分布從七千年前到現代都有，最小的誤差僅有正負11個月。

　沈川洲指出，分析結果發現，雷諾加島之紐貝爾(Newbare)地區的珊瑚化石，紀錄了過去4千年來比較完整的古地震事件，期間雷諾加島至少共有4次史前大地震，平均大約500至1000年發生一次，但以目前資料看來，並無明顯的規律週期。這個結果與研究團隊在2008年12月發表在《科學》(Science)期刊中，發現蘇門答臘明達威群島，自14世紀以來的兩百年超級地震週期，明顯不同。

　雷諾加島紐貝爾地區的這些古超級地震，每次引發地面抬升為2至3公尺，最近一次史前地震是750年前，地面抬升為3.4公尺。這些抬升高度都比西元2007年，規模8.1地震的1.8公尺抬升還要高，顯示這四次地震強度應該超過2007年地震。

所羅門群島西側的雷諾加島之紐貝爾地區的珊瑚化石紀錄了過去四千年來較完整的古地震事件。研究發現每次引發地面抬升為2至3公尺，都比西元2007年，規模8.1地震的1.8公尺還要高，顯示這四次地震強度應該更大。(科技部提供)

　研究團隊認為，未來西所羅門群島還會發生規模很大，久久一次的超級強震，這就是板塊碰撞帶，永遠的宿命；不過依照目前已有的證據顯示，如果板塊間相互運動模式不變，近期內當地發生誘發強烈海嘯，直接威脅該區域居民的規模8.0以上地震，機率不高。

　沈川洲表示，我國位於菲律賓海板塊與歐亞大陸板塊間的碰撞帶，地殼活動激烈，地震頻繁。臺灣本島與離島也有許多珊瑚礁，如何應用這種珊瑚天然地震紀錄器，重建史前地震，是我們地質研究自當努力的方向。