井下地震儀追蹤 馬國鳳團隊研究水壓誘發地震證據

新網記者程怡綾台北特稿
2012/7/31 下午 04:48:21 / 科技新知

　地震是如何發生？一直是科學家想解開之謎。

中央大學地球科學系教授馬國鳳說明以井下地震儀長期追蹤水壓誘發地震的證據。(歸鴻亭攝影)

　中央大學地球科學系教授馬國鳳團隊研究921大地震之後，車籠埔斷層帶各種微小地震，經過井下地震儀長期追蹤，於全世界率先觀測到水壓誘發地震的機制；同時提供了二氧化碳封存地底下，可能誘發地震的風險評估。

　馬國鳳表示，地震如何開始一直是地震學的重要課題，以往水壓誘發地震的假設很多，但卻沒有實際的觀測資料可佐證。

　這次透過非常微小的地震（如0或-1.5規模）觀測，發現地底下的裂隙(crack)與水壓的變化有很大關連性，證明了「地震的發生與水的流動有關」，這是全世界第一次找到準確而直接的證據。

馬國鳳(左二)研究水壓誘發地震證據通過《科學》期刊認證並被接受。(歸鴻亭攝影)

　她說，地震的發生多由斷層錯動所形成，在2006年台灣車籠埔斷層深鑽計畫(Taiwan Chelungpu-fault Drilling Project, TCDP)，成功的鑽過1999年集集地震的主要滑移帶(Ma et al., Nature, 2006)，在車籠埔斷層帶設置跨過斷層的七層垂直井下地震儀陣列，深度從約950公尺至1300公尺，約每50公尺一地震儀。

　馬國鳳指出，這一井下地震儀陣列為世界上最接近活動斷層帶的監測儀器。在持續多年的觀測中，研究團隊觀測到一般地震紀錄尚未觀測到的均向地震事件，此均向地震事件暗示此地震的發生與斷層的剪切錯動無關，而是由類似水力破壞力學的誘發有關。

　能有這項重大科學突破，馬國鳳認為，與台灣車籠埔斷層的特殊地理條件有關。能在斷層帶上方擺放井下地震儀，是全世界罕見的科學實驗，因此能非常幸運地「直接」觀測到重要訊號；其次，是她堅持「要看別人看不到的東西」的科學信念，博士班學生林彥宇整整看了一年的訊號，意外發現「只有P波，沒有S波」的特殊訊號，在嚴謹的科學驗證下，終於找到了地震誘發的物理機制。

馬國鳳接受電子媒體聯訪談誘發地震的風險評估。(歸鴻亭攝影)

　2006年「台灣車籠埔斷層深井鑽探計畫」告一段落，馬國鳳的研究並未因此而結束。她想要了解大地震發生之後，斷層是如何恢復原狀，因此在台中大坑深鑽的兩口井當中，於地下950公尺和1300公尺處擺七層的井下地震儀，目的就是要持續追蹤的車籠埔斷層的發展。

　關於地震誘發相關研究在心中已醞釀3年，而馬國鳳更捉緊時間努力分析研究結果，並於今年4月完成論文後，投稿到《科學》(Science)期刊，一個月後，在她正要到日本「地球號」海洋研究船，因天候因素，而延後行程，在這過程中她收到《科學》期刊編輯來信，了解文章有被接受的可能，而過了不久後她啟程至日本研究的這段期間，便收到論文於6月5日文章已通過《科學》期刊認證並被接受。