中國科學(xué)院南海海洋研究所邊緣海與大洋地質(zhì)重點實驗室研究員王志以2016年2月6日發(fā)生在臺灣高雄市地震為例,從深部三維多參數(shù)結(jié)構(gòu)變化的角度分析了該大地震的孕震機制。相關(guān)研究近日發(fā)表于《亞洲地學(xué)雜志》。該研究結(jié)論,可為臺灣南部乃至整個臺灣俯沖帶的災(zāi)害性大地震產(chǎn)生機制和致災(zāi)機理提供理論性的參考依據(jù)。
臺灣位于南海盆地的東北部,是歐亞大陸和菲律賓板塊相互俯沖/碰撞作用形成的造山帶,板間相互作用導(dǎo)致該區(qū)域存在強烈地震活動和深部巖漿作用。深入了解、認識該區(qū)域深部地球物理參數(shù)構(gòu)造屬性變化與地震孕育機制的響應(yīng)關(guān)系,是西太平洋俯沖帶的研究熱點和難點,具有十分重要的理論和現(xiàn)實意義。
為了揭示2016年臺灣高雄市發(fā)生6.7級地震的觸發(fā)機制,研究人員通過聯(lián)合反演大量的縱、橫波走時對數(shù)據(jù),獲得了臺灣南部的三維高分辨率地震波速度(Vp、Vs)和泊松比(σ)模型。研究結(jié)果表明,無論是在水平還是垂直方向上,高雄市6.7級地震的震源都位于異常值由高到低的多參數(shù)邊界帶上。此外,有一條明顯的低速、高泊松比異常帶從西南的海岸平原中部和山麓丘陵的上地殼,一直延伸到中央山脈東南部的下地殼。
該研究認為,臺灣西南部的地震成因與兩大主要過程有關(guān),即流體侵入歐亞大陸地殼的漸新世至更新世淺海和碎屑、陸架單元,以及由于歐亞板塊的俯沖作用,沿變形前緣形成更新世—全新世過渡帶相對較薄上部的流體侵入。基于以上分析,該研究提出了高雄市6.7級地震孕震區(qū)乃至整個臺灣南部地震孕育機制的模型:前文所述兩大過程產(chǎn)生的流體侵入了地殼巖石,導(dǎo)致其屬性異常特征(Vp、Vs、σ)的減弱,可能降低了震源區(qū)的巖石骨架的機械強度。
“研究認為上述過程可能是誘發(fā)2016年臺灣高雄市6.7級地震的主要因素之一。”王志表示,臺灣造山帶雖然是一個年輕的造山帶,但是其形成過程卻十分復(fù)雜。其深部構(gòu)造由臺灣南部(23度以南)的歐亞大陸俯沖、中部的洋-陸碰撞,轉(zhuǎn)換到北部的菲律賓板塊俯沖和大陸巖石圈逆沖。