403花蓮強震發生前已醞釀3年 臺師大團隊揭露「無震滑移」觸發機制

臺師大地球科學系教授陳卉瑄（右）與博士後研究員彭葦發現，2024年4月3日花蓮發生規模7.3大地震前，深部斷層已在三年前就出現無震滑移的加速行爲。圖／臺師大提供

國立臺灣師範大學地球科學系教授陳卉瑄研究團隊發現，2024年4月3日花蓮發生規模7.3大地震前，深部斷層已在3年前就出現無震滑移的加速行爲。陳卉瑄表示，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與累積應力變化，將有助於提升前兆辨識與短期預警能力。該項研究成果日前已發表於《Nature Communications》。

2024年4月3日大地震使花蓮山區土石松動，地質結構不穩，隨後颱風帶來的強降雨導致了大規模山崩，最終形成堰塞湖，並引發後續災情。

臺師大團隊回溯研究0403花蓮地震，教授陳卉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，利用2000至2024年的地震資料，分析規模2以上重複地震與羣震的時空特徵，發現兩種地震現象，通常和斷層深處的「無震滑移」或「高孔隙流體壓力」相關，顯示斷層並非總是以破裂方式釋放能量。

研究團隊發現，2021年花蓮壽豐地區發生連續4個月的羣震，顯示地震活動逐漸移往淺層，擴散速率高達每秒5至6公尺，遠超過孔隙中流體壓力的擴散，暗示此過程除流體作用外，還伴隨着深部斷層的緩慢滑動，另外，研究團隊GNSS全球導航衛星定位系統資料同時也觀測到地表約1至2公分的位移。

團隊分析，至0403花蓮主震發生，於2021至2024年可分爲四個階段，第一階段時間點位於2021年4至8月，無震滑動加速和地震羣活動，淺層地震活動急劇增加；第二階段則在2021年9月至2022年底，花東縱谷南側發生一連串規模6以上地震，加劇該區的地震活動率，然而縱谷北部的地震活動卻處於低值。

團隊再指出，第三階段則是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亦微幅增加；而淺部的背景地震活動率顯著上升，表示在主震發生前，深處慢滑動和淺處脆性破裂正同步發生。直至第四階段，2024年4月3日發生規模7.3主震發生，並伴隨着兩個規模6.0以上的大規模餘震。

論文第一作者彭葦指出，團隊觀測到由無震滑移所引發的主震前兆現象，這在造山縫合帶非常罕見。花蓮主震孕震歷程長達三年，是深部滑移與羣震交互作用所驅動的結果。

臺師大指出，該研究結合地震學與大地測量觀測，揭示「深層滑動、流體壓力、地震觸發」三者的連鎖關係，研究提供了理解臺灣地震「孕震」過程新線索，也突顯無震滑移在大規模地震孕震過程中的角色。

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