臺灣南澳地區板塊脫水流體誘發震顫之動態觸發機制
Mechanism of Dynamic Triggering for Slab-Related Fluid-Induced Tremors Occurred in Nanao, Taiwan
Yi-Hsuan Wu1,2(吳怡萱), Wu-Cheng Chi1(戚務正), Liam Chai3, Akiko Toh4, M. Megawati1, and Chin-Jen Lin1(林欽仁)
1中央研究院地球科學所
2國家環境研究院氣候變遷研究中心
3台北美國學校
4日本海洋研究開發機構 (JAMSTEC)
我們在宜蘭南澳地區的地震觀測中發現一類前所未見的高頻非火山性震顫(High-Frequency Tremors, HFTs)，其含有一般震顫常見之2–8 Hz信線，另同時含有一頻率信號可達 10–30 Hz，顯著高於過去文獻中常見的 2–8 Hz 範圍。這些震顫不僅作為背景活動長時間存在，更於 2011 年東北大地震時被遠震動態觸發，顯示其與流體相關的破裂機制。
本研究資料來自中央研究院及台灣地震科學中心建置於南澳地區的半永久性地震陣列。此陣列為孔徑約 110 公尺之三臂軸同心圓幾何陣列，覆蓋半徑約250公尺，此設計用意在於希望透過如頻率－波數分析(f-k analysis )此類陣列信號處理對於南澳地區之震顫進行定位，並可達到應變反演(strain inversion)計算。
我們運用連續小波轉換(Continuous Wavelet Transform, CWT)揭露高頻震顫的時頻特徵，並結合震後一小時內的資料分析發現多起具大移動時間差(moveout)特徵的震顫事件，顯示其源區可能具有移動性或為多重震源。
藉由地震陣列資料進行應變反演(strain inversion)後，我們發現P波通過時震顫對應到擴張變形(dilation)達10-8，與南海海槽深部震顫觸發機制相似。推測為隱沒板塊脫水產生的熱液上升至淺部，儘管原處於岩壓與孔隙壓力平衡狀態，當擴張造成瞬時解壓，觸發流體運動並引發破裂與高頻震顫。
本研究首次揭露了由隱沒版塊脫水與邊緣流體遷移所觸發之高頻震顫，並說明可藉由南澳陣列的長期觀測探討底下之板塊運動。
圖一、隱沒版塊脫水之熱流誘發的破裂機制說明圖。
參考文獻
Wu, Y.-H., Chi, W.-C., Chai, L., Toh, A., Megawati, M., & Lin, C.-J. (2025). Mechanism of Dynamic Triggering for Slab-Related Fluid-Induced Tremors Occurred in Nanao, Taiwan. Bulletin of the Seismological Society of America. https://doi.org/10.1785/0120240256