花蓮0403地震「3年前有前兆」 台師大研究:無震滑移
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台灣師範大學地球科學系研究團隊揭露,2024年4月3日花蓮規模7.3地震,實際上經歷了長達三年的孕震過程。研究顯示,位於深部斷層的無震滑移早在2021年即開始加速,並逐步觸發一連串群震與應力累積,最終導致主震發生。此成果於2025年10月13日發表於國際期刊自然通訊
國立臺灣師範大學地球科學系研究團隊揭露,2024年4月3日花蓮規模7.3地震,實際上經歷了長達三年的「孕震」過程。研究顯示,位於深部斷層的「無震滑移」(aseismic slip)早在2021年即開始加速,並逐步觸發一連串群震與應力累積,最終導致主震發生。此成果於2025年10月13日發表於國際期刊《自然通訊》(Nature Communications),為理解臺灣地震生成機制提供重要突破。
研究團隊由臺師大地科系教授陳卉瑄主持,成員包括博士後研究員彭葦、美國加州大學柏克萊分校教授Roland Bürgmann、中研院地球所研究員許雅儒及助理陳彥宏。團隊分析自2000年至2024年間的地震資料,聚焦規模2以上的重複地震(repeating earthquakes)與群震(earthquake swarms)活動,揭示了斷層深處長期的能量演化過程。
研究指出,花蓮主震前可分為四個階段:
•2021年4月至8月:深部無震滑移加速,伴隨地震群活動及淺層地震急遽增加。
•2021年9月至2022年底:縱谷南側出現多起規模6以上地震,區域地震活動明顯提升。
•2023年至2024年初:深層重複地震增多,滑動速率上升,顯示深處慢滑動與淺層破裂並行。
•2024年4月3日:花蓮規模7.3主震發生,伴隨兩起規模6.0以上餘震,能量全面釋放。
團隊運用靜態庫侖應力模型分析,發現2021年慢滑移事件在整個孕震鏈中扮演關鍵觸發角色,經數年累積的應力變化約達30kPa,相當於3公尺水柱壓力,足以促成主震破裂。
此研究揭示「深層滑動—流體壓力—地震觸發」的連鎖關係。研究者指出,2021年壽豐地區出現長達四個月的群震活動,地震向淺部擴散的速度高達每秒5至6公尺,遠超過一般流體壓力擴散速率(每秒約0.01至1公尺),顯示當時深層斷層正在緩慢滑動。GNSS(全球導航衛星系統)觀測亦同步記錄到地表1至2公分的位移,進一步支持此推論。
博士後研究員彭葦表示:「我們觀測到深部無震滑移引發的主震前兆現象,這在造山縫合帶中極為罕見,花蓮主震孕震歷程長達三年,證明慢滑動與群震的交互作用可逐步釋放並重新分配能量。」
台師大指出,0403地震不僅造成房屋倒塌與傷亡,也改變花蓮地質環境。震後山區鬆動,加上隨後颱風豪雨,引發馬太鞍溪堰塞湖與洪災,顯示極端氣候與地震作用的交互影響。這一案例凸顯地震後地質監測與災害整合管理的重要性。
通訊作者陳卉瑄教授強調,未來若能持續監測無震滑移與中、大規模地震活動的交互作用及應力累積變化,將有助於提升地震前兆辨識與短期預警能力。她表示:「這項研究讓我們更了解地震的『孕育過程』,有助於在地震發生前,從緩慢滑動中捕捉潛在警訊,朝更科學化的防災預警邁進。」
【圖片來源:中央社(台師大提供)】
研究團隊由臺師大地科系教授陳卉瑄主持,成員包括博士後研究員彭葦、美國加州大學柏克萊分校教授Roland Bürgmann、中研院地球所研究員許雅儒及助理陳彥宏。團隊分析自2000年至2024年間的地震資料,聚焦規模2以上的重複地震(repeating earthquakes)與群震(earthquake swarms)活動,揭示了斷層深處長期的能量演化過程。
研究指出,花蓮主震前可分為四個階段:
•2021年4月至8月:深部無震滑移加速,伴隨地震群活動及淺層地震急遽增加。
•2021年9月至2022年底:縱谷南側出現多起規模6以上地震,區域地震活動明顯提升。
•2023年至2024年初:深層重複地震增多,滑動速率上升,顯示深處慢滑動與淺層破裂並行。
•2024年4月3日:花蓮規模7.3主震發生,伴隨兩起規模6.0以上餘震,能量全面釋放。
團隊運用靜態庫侖應力模型分析,發現2021年慢滑移事件在整個孕震鏈中扮演關鍵觸發角色,經數年累積的應力變化約達30kPa,相當於3公尺水柱壓力,足以促成主震破裂。
此研究揭示「深層滑動—流體壓力—地震觸發」的連鎖關係。研究者指出,2021年壽豐地區出現長達四個月的群震活動,地震向淺部擴散的速度高達每秒5至6公尺,遠超過一般流體壓力擴散速率(每秒約0.01至1公尺),顯示當時深層斷層正在緩慢滑動。GNSS(全球導航衛星系統)觀測亦同步記錄到地表1至2公分的位移,進一步支持此推論。
博士後研究員彭葦表示:「我們觀測到深部無震滑移引發的主震前兆現象,這在造山縫合帶中極為罕見,花蓮主震孕震歷程長達三年,證明慢滑動與群震的交互作用可逐步釋放並重新分配能量。」
台師大指出,0403地震不僅造成房屋倒塌與傷亡,也改變花蓮地質環境。震後山區鬆動,加上隨後颱風豪雨,引發馬太鞍溪堰塞湖與洪災,顯示極端氣候與地震作用的交互影響。這一案例凸顯地震後地質監測與災害整合管理的重要性。
通訊作者陳卉瑄教授強調,未來若能持續監測無震滑移與中、大規模地震活動的交互作用及應力累積變化,將有助於提升地震前兆辨識與短期預警能力。她表示:「這項研究讓我們更了解地震的『孕育過程』,有助於在地震發生前,從緩慢滑動中捕捉潛在警訊,朝更科學化的防災預警邁進。」
【圖片來源:中央社(台師大提供)】