大屯火山群底下有岩漿庫嗎?一切都還言之過早!

最近中研院地球所的研究員發表了大屯火山群底下可能存在岩漿庫的證據,引起一番討論。根據論文的內容來看,岩漿庫存在的可能性確實存在,但岩漿庫的位置與規模卻仍有很大的不確定性。因此在我們進一步討論如果火山噴發了怎麼辦之前,或許我們應該先瞭解究竟是什麼樣的觀測結果讓研究學者提出這個說法,以及這個說法的確定性與不確定性,才能決定我們下一步應該如何面對問題的策略。
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地震規模與地震矩(magnitude and moment)

地震規模的概念最早是由C. F. Richter在1935年提出來,他根據南加州地區,地震初達P波被12-Hz Wood-Anderson地震儀所記錄下最大震幅,經過特定對數規模的量度,估算地震的大小,我們稱為芮氏規摸(Richter Scale)。這個方法後來被推廣到全球的觀測,以及除了P波之外的S波和表面波地震規模測量的方式。
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中洋脊附近的板塊厚度

所謂板塊其實就是岩石圈,也就是位於軟流圈之上的岩石,其組成是地殼加上一部分上部地函。也就是說岩石圈的厚度其實是根據軟流圈的深度而定,而軟流圈的深度則是根據地震波的速度變化而定。地震波的速度由地表向下隨深度增加而增快,但到大約八十公里左右的深度,地震波速隨深度增加反而減緩,形成所謂低速帶。就固體地球的物理性質來說,這是由於此深度的溫度與壓力狀態使得岩石發生部分熔融的現象,因而降低了岩石的強度,也造成地震波波速的減慢。
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海面下,藏著地震與海嘯的秘密

藉由測量地表的變形,配合板塊移動的速度與方向,推算地殼的應變量,就可以找到斷層兩側岩層被「卡住」的區域,進而估計地震可能的發生時間與規模大小。但是,幾乎所有的觀測站都設置在陸地上,而絕大部分的斷層卻都在海底下。如果我們能降低海面下觀測儀器的成本,或是利用創意發展出新的觀測工具,人類就有機會做好更充分的準備,來面對地震與海嘯所造成的災害。
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