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台灣的地震
2018/02/08 23:53
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台灣的地震

一、前言

    地震規模是指地震時所釋放出的能量,臺灣所採用的計算方式為芮氏規模,在敘述時以「規模5.0」、「規模7.3」的方式來表示,數字的後面不加「級」字。人類歷史上曾發生規模最大的地震,根據美國地質調查所觀測的記錄,發生於1960522日南美洲的智利,規模9.5。震度是指地震時人們對於地面震動的感受程度,或物品因震動遭受破壞的程度。中央氣象局利用地震觀測站所記錄的最大加速度,計算出各地區的最大震度,表達方式為數字後加「級」,如:「臺中市3級」。本次台灣花蓮發生的地震已造成房屋倒塌及人員傷亡,根據美國地震局資料,262343分及4351秒,272182秒及33619秒在花蓮共發生4次規模4.7的淺層地震(7~10公里)

   昨天地震深度僅五公里,在地震頻繁的台灣,是少見的淺層地震,在同一個地震規模下,淺層地震的破壞力遠比深層地震大。深層地震震央距離地面比較遠,地震能量傳送時間比較長,抵達地面時能量衰減較多,因此地面搖晃程度較低;淺層地震距離地面比較近,能量傳送至地面時間短,地面搖晃程度比較高,破壞力比較大。翻開台灣地震史,最可怕的淺層地震為九二一大地震。規模七.三的九二一大地震,深度僅八公里,又發生在陸地上,所有不利因素都匯集在一起,因此震度達到最大七級,相當於釋放出四十六顆原子彈爆炸能量,造成台灣中部地區嚴重災情。

二、板塊邊界是地震與火山活動的多發地帶

    地球的內部力量從哪裡來?迄今還沒有科學理論能說明,但地球內部爆發的力量,令人敬畏不已。它可移山填海,驚天動地,它發生的頻率永無終止。地球上平均每年發生地震大約50萬次,其中人們可以感知的地震約10萬次。據美國地質調查局統計,自1990年以來,全球每年發生77.9級地震18次,8級以上的地震1次。世界上90%以上的地震和81%的大型地震都發生在4萬公里長的環太平洋火山地震帶上,台灣島也在其中,因為這條帶形如馬蹄,也稱“馬蹄形地帶”。深海中的大地震往往帶來海嘯,對地處“馬蹄形地帶”的國家和地區而言這是比地震還可怕的一種災難。

    地震和火山噴發,我們可以將其理解為地球內部能量的釋放。根據板塊學說,地球表面由若干形狀、大小不等的板塊構成。時至今日,地殼運動尚未停止,板塊間的碰撞、擠壓也仍在繼續。運動積蓄的能量不時迸發出來,於是曲折、狹長的板塊邊緣地帶也就成了地震和火山活動頻發的地區,台灣島也在其中。中國大陸雖然地震頻繁,但直接因板塊運動而導致的災難卻數量有限。台灣受到菲律賓板塊與歐亞板塊得擠壓也是地震受害者。

三、地震類型分佈

    從地緣政治看,島鍊是對大陸的一種包圍、箝制甚至威脅,但是從地質安全的角度來看,則正好相反——島鍊為大陸築起了一道防護堤:由於島鏈所處的位置正好是大洋板塊向大陸板塊俯衝的起始點——大洋板塊開始向大陸板塊下方俯衝插入,這種強烈的俯衝導致了頻繁的地震,尤其是破壞威力極大的淺源地震(震源距地表60公里以內),因為震源距離地表非常近,常常造成巨大的災害性後果。而在島鏈身後的邊緣海和更後方的大陸地下,大洋板塊的俯衝勢頭逐漸變緩,而且隨著俯衝的不斷深入,所造成的深源地震(震源距地表300公里以上)雖然威力巨大,但由於距離地表太遠,已經不可能引發大規模的地震災害了。

    西太平洋板塊擠壓是日本及台灣發生地震的原因,日本群島恰好位於歐亞板塊、菲律賓海板塊、太平洋板塊和北美洲板塊四個板塊的交界地帶,多個板塊的擠壓使得日本地震頻繁,地殼運動非常活躍。據統計,全世界五分之一的6級以上地震發生在日本群島及周邊地區。地質學家用“島弧”和“環太平洋火山地震帶”這兩個概念,因為按照大地板塊構造學說,地球表面是由幾大板塊拼合而成,這幾大板塊不斷擠壓碰撞,地震與火山噴發多發生在板塊相互擠壓和碰撞的地帶。  在太平洋西部的幾道漫長的島弧就是太平洋板塊與歐亞大陸板塊相互碰撞擠壓形成的。  島弧中的很多島嶼是因為太平洋板塊俯衝進歐亞大陸板塊下方引起岩漿上升、造成火山噴發形成的。即使有些島嶼不是火山島而是陸塊的一部分,也是由於大洋板塊俯衝、擠壓,引起的陸塊隆升形成的。

    在大洋板塊與大陸板塊的交界處,由於大洋板塊俯衝導致的強大擠壓力,大陸板塊的邊緣會發生一定程度的彎曲形變——這裡的岩石圈厚度會增加,造成一塊高地從海底漸漸隆起。同時,在變形過程中,岩石圈內部會有很多岩石發生破碎,產生大量的裂隙,改變了原有的溫度壓力平衡,溫度也隨之上升,一部分岩石開始熔融,產生了岩漿。  液態的岩漿受到周圍固態岩石的壓力,開始沿著那些岩石間的裂隙不斷上升,當它噴出地表的那一刻,就形成了火山。  噴出的岩漿在火山口附近冷卻沉積下來,無形中又增加了這塊高地的厚度。  在漫長的地質歷史時期內,俯衝從不停歇,因此高地隆升、火山爆發和岩漿噴溢也周而復始地循環往復著,直到有一天,這塊高地上最高點的隆升高度終於超過了海水的深度,它從海平面下崛起,形成了島嶼。此後,在第一座島嶼的附近,沿著俯衝帶的延伸方向,越來越多的島嶼破水而出,逐漸連成了我們今天看到的島弧帶。  島弧帶靠近大洋的一側,也是破壞程度較大的淺源地震的高發地區,例如台灣花蓮發生的淺源地震破壞力就很大。

四、台灣的地震特性

     地震是很難預測的天災,但是可根據以往發生的紀錄作一科學統計分析,前年花蓮發生芮氏規模6.3強烈有感地震釋放的能量,相當於1.4顆原子彈。地震發生的原因主要是地球板塊的擠壓與斷層釋放能量產生,台灣東部恰好位於歐亞大陸板塊與菲律賓海板塊的交界處,故其地震活動甚為頻繁,但因其多發生在外海,所以造成的災害相對地較小。根據聯合報所載台灣大學地質系教授吳逸民認為此次的地震就發生於花東縱谷下方,正位於菲律賓海板塊與歐亞大陸板塊的交界處。在花東縱谷下方,就有一個縱谷斷層系統,此次的地震就跟此一斷層系統有關,依據美國地質調查局(USGS)測得從1900年到目前一百多年來台灣地震的分佈圖,明顯可看出台灣地震主要分布在南投中央山脈及花蓮外海,這些地區受到歐亞大陸板塊與菲律賓海板塊的擠壓較易產生地震。

 

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