噪訊地震學分析 揭台灣造山真相

張振鴻 2015/08/18 16:51 點閱 5263 次
由台大和中研院組成的研究團隊,利用噪訊地震學技術,分析出台灣地質肌理結構,進而理解台灣造山運動的行程。(photo by 張振鴻/台灣醒報)
由台大和中研院組成的研究團隊,利用噪訊地震學技術,分析出台灣地質肌理結構,進而理解台灣造山運動的行程。(photo by 張振鴻/台灣醒報)

【台灣醒報記者張振鴻台北報導】水管抓漏技術,揭開台灣造山運動迷團。台灣研究團隊利用抓水管漏水的「噪訊地震學」技術,分析地質結構走向,進而揭開台灣造山運動的秘密,打破過去數十年來兩派學界對於地震震源的爭論,同時刊載於最新一期國際期刊《科學》之中,受到全球矚目。

台灣山脈是世界上相當具有特色的地景,但形成造山的原因一直在學界中具有爭議。過去在使用地震震源的研究中有兩套說法,「薄皮理論」主張台灣在呂宋島弧和歐亞大陸板塊相撞後,處於上下分離狀態,上層變形造山,下方則沒有變化。「厚皮理論」則認為,兩個板塊在碰撞後,上下一起擠壓變形、增厚並造山。

【不用地震研究法】
「我們的研究不使用震源。」台灣大學地質科學系博士生黃梓殷表示,這項研究使用「環境噪音」代替地震波來探測地質構造及造山情形。台灣大學海洋科學研究所研究員陳映年解釋,台灣四面環海,藉由不同位置的測站,記錄海浪拍打海岸造成的「噪訊」所傳遞的速度,可分析地質構造、肌理結構走向及造山方式。

「台灣的地殼上下都產生變形,無一倖免。」黃梓殷指出,地殼上層受到板塊碰撞擠壓,形成如餅乾質地的脆性造山活動,下層則是產生如橡膠般的塑性結合並隱沒於地殼中。她表示,這是結合了薄皮與厚皮理論兩種特性的「耦合分層變形」造山運動,完全打破過去學界對於台灣地質變化爭論不休的歧見。

【打破傳統研究方式】
中研院地球科學研究所研究員郭本垣說,過去因為無法了解地質構造,因此才有薄皮與厚皮之爭,但光靠紀錄地震震波是無法有近一步的突破。台大地質科學系副教授龔源成說,台灣有豐富的短期噪訊資料,完全突破地震震源資料的時空限制,只要有測站就可以分析,「噪訊技術常用來監測建築物、橋梁的耐震,以及抓水管漏水。」

這項使用噪訊地震學技術揭開台灣造山運動謎團的研究,已登上最新一期的國際期刊《科學》。科技部常務次長陳德新讚譽,研究團隊使用隨手可得的資料,卻得到讓國際耳目一新的論點,證明我國科技研究的實力。郭本垣說,國際間其他學者都躍躍欲試,希望利用此技術分析全球其他造山帶,了解耦合分層變形是否也適用各地山脈。