地震有前兆？0403強震醞釀3年　台師大研究：有深部無震滑移

【記者王良博／台北報導】去年4/3花蓮發生規模7.3強震，台師大地科系教授陳卉瑄團隊發現，這起地震發生前，深部斷層早在三年前即出現無震滑移（aseismic slip）的加速行為，是地震發生的關鍵推手，顯示出潛在的地震前兆特徵，未來若持續監測無震滑移與地震活動的交互作用、累積應力變化，有助提升地震前兆辨識。

去年4/3花蓮發生規模7.3強震，地震也使花蓮山區土石鬆動，地質結構變得不穩，隨後颱風導致山崩，最終形成馬太鞍溪堰塞湖，引發後續災情。

台師大發布新聞稿表示，該校地科系教授陳卉瑄瑄與博士後研究員彭葦、加州大學柏克萊分校教授Roland Bürgmann，及中研院地球所研究員許雅儒、助理陳彥宏，共同研究發現，去年0403地震的孕震過程，深部無震滑移（aseismic slip）扮演關鍵推手，研究已發表於國際頂尖期刊《Nature Communications》。

台師大說明，研究團隊利用2000年到2024年的地震資料，分析規模2以上「重複地震」與「群震」的時空特徵，這兩種地震現象，在斷層深處通常反映著無震滑移或高孔隙流體壓力，並非普遍存在，而台灣東部是菲律賓海板塊隱沒至歐亞板塊的聚合帶，形成總長約一百公里長的中央山脈斷層和縱谷斷層，主導絕大多數規模6以上的地震、廣泛的無震滑動（即斷層以極慢速度滑動，不產生震波），成為研究地震觸發過程的理想場域。

研究團隊發現，2021年在壽豐地區，大多地震活動逐漸往淺部遷移，擴散速率遠超過孔隙中流體壓力的擴散，代表此過程除流體作用外，也亦伴隨著深部斷層的「緩慢滑動」，就連全球導航衛星定位系統資料，也觀測到地表有約1到2公分的位移。

研究團隊認為，2021年到2024年間，有4階段的演化：

階段1為2021年4月到8月：無震滑動加速和地震群活動，伴隨著淺層地震活動的急劇增加。

階段2為2021年9月至2022年底：一連串規模6以上地震發生縱谷南側，加劇整體地震活動率，但縱谷北部的地震活動處於低值。

階段3為2023年至2024年初：較深的重複地震數量變多、地震矩率逐漸增加，對應的斷層滑動速率也微幅增加，而淺部背景地震活動率顯著上升，代表在主震發生前，深處慢滑動和淺處脆性破裂同步發生。

階段4為2024年4/3：規模7.3的主震發生。

至於如何解釋階段1的「無震滑移加速」和三年後的主震有關，研究團隊利用「靜態庫侖應力模型」，發現2021年的慢滑移事件，對於階段2的地震觸發扮演關鍵角色，再結合2021年到2023年間的慢滑移事件，以及2022年三起規模六以上地震，總共累積了約30kPa（千帕斯卡）的應力變化，相當於3公尺水柱的壓力，此應力變化，足以觸發0403大地震。

研究團隊指出，2021年的群震事件與更深的無震滑移連動，伴隨著快速地流體擴散，可能導致了斷層弱化，連同隨後的幾起大地震，在最終的破裂面上，累積高達30kPa的庫侖應力增加，是足以顯著提前花蓮主震發生時間的應力累積。

論文第一作者、地科系博士彭葦強調，觀測到由無震滑移所引發的主震前兆現象，在造山縫合帶非常罕見，孕震歷程長達三年，是深部滑移與群震交互作用所驅動的結果。

陳卉瑄則說，未來若能持續監測無震滑移，與中規模以上地震活動的交互作用、累積應力變化，將有助於提升地震前兆辨識與短期預警能力。

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