去年是個「地震驚嚇年」。日本漫畫家龍樹諒在《我所看見的未來》中預言2025年7月5日日本會發生大海嘯,規模為東日本大地震的3倍以上,原本暑假蜂擁前往日本觀光的遊客紛紛止步,結果虛驚一場。巧的是,大地震竟在農曆7月5日於宜蘭東北外海發生,芮氏規模6.0,震源深度112公里,不同於一般較常見的「板塊邊界」地震,是一個「板塊內部」地震,起因於板塊內部的局部撕裂,因深度很深,又在海洋板塊內部,並沒有造成海嘯,台灣陸上也沒有災情。

但台灣地震名嘴們仍然多次警告,台灣東方海域必然會發生規模7以上的強烈地震,造成大災難。預言幾乎成真,去年年底12月27日深夜,宜蘭外海發生芮氏規模7.0地震,震源深度72.8公里。根據台灣地震科學中心的解析,此次地震與5年前12月10日的規模6.7、深度76公里的地震幾乎同出一轍,再一次,又是菲律賓海板塊內部的撕裂造成,和去年農曆7月5日的地震都屬同一類型。

我們要擔心的是:這些板塊內部撕裂活動會不會觸發地殼淺層的其他地質活動呢?因為淺層的地震對台灣,尤其宜蘭與台北兩個盆地會造成嚴重危害。數據顯示,宜蘭地區震源深度20公里以內、規模2.0以上的地震1年平均有400多個。

近日,宜蘭地區的地殼淺層果真有回應:1月3日宜蘭外海、沖繩海槽規模3.8的地震,震源深度僅5.2公里,位於龜山島火山區範圍內,台大陳文山教授推測可能與岩漿或火山相關活動有關。

其次,1月4日下午發生芮氏規模4.4、深度8.8公里的淺層地震,國家災害防救中心判定震源在蘭陽溪南岸的濁水斷層帶,是蘭陽平原南半部中一系列高角度的正斷層之一。

宜蘭平原是過去200多萬年的厚層沉積物構成一個沉陷盆地,狀若畚箕,沉陷的原因是由於東面的沖繩海槽不斷張裂,張裂軸如同一把匕首般刺向台灣東北,切分開北邊的雪山山脈與南邊的中央山脈,形成一個三角形的平原。

這個張裂的遠因來自西菲律賓海板塊向西北西方向俯衝,板塊每年水平移動的速度達到82毫米,由琉球海溝向下方楔入,而菲律賓海板塊和歐亞板塊在深處摩擦形成熔融的岩漿,上升的熔岩流像燭焰般燒鑄出琉球火山島弧。同時間,持續隱沒的海洋板塊並將火山弧後方的地殼向下方拉扯,形成所謂的「弧後張裂」。張裂軸心在宜蘭平原下方的延伸與「濁水斷層群」重合,也與更下方的火成岩脈侵入有關。

簡言之,宜蘭地區是一個地質構造相當複雜的地區,三度空間中海洋板塊隱沒、弧陸碰撞、火山活動與弧後張裂,交互為用,上下傾軋,前後拉扯,以致地震頻仍,地殼時時刻刻處在動態調整之中。

根據宜蘭平原20多口岩芯的碳14定年,學者發現過去1萬年來宜蘭平原沉陷的速度有過兩次突然的變化,一次在6千多年前,一次約2千年前左右,意味著南沖繩海槽的張裂活動有兩次較集中的脈衝期,相隔的時間大約為4千到5千年之間。因為上一次的脈衝發生在大約2300年前,離下次張裂活動密集期還有至少兩千年,看來我們不用太緊張。

(作者為國立台灣大學地質科學系退休教授)