地震前兆研究的另一条路：慢地震

大家印象中的地震是什么样子呢?是灾难电影中，地震来了就是天摇地动、山崩地裂?还是曾经在新闻上看到路面裂开、房屋损坏?

其实地震可以根据不同区域、产生原因等分成许多种类。像是火山地震、陨石地震、冰川地震⋯⋯等。如果我们用物理特性来分类，可以把地震分为快地震及慢地震。

什么是慢地震讯号?

一个断层存在着接近脆性变形（可以想象这时地层像饼干一样，受到压力会破碎）的孕震区，当应力累积到极限时，就会发生破裂产生地震;随着温度及压力改变，会慢慢接近韧性变形（这时地层比较像黏土，受到压力不会破碎，而是直接变形，难以累积应力）的稳定滑移区。

当然也存在介于两个性质之间的区域，就是慢地震常发生的地方，累积应力到一定程度时破裂，但又缓慢回弹，形成维持时间长但瞬时能量不大的一种地震，称为“慢地震”。

在 21 世纪前，地球科学家们就有共识，断层依照破裂方式可大约分成两个种类：一种是会被锁定一段时间，发生错动产生地震的黏滑断层（stick-slip faults）;另一种则是持续稳定滑移的潜移断层。

慢地震的发现，让我们了解并验证断层的错动方式，有介于上述两者之间的模式，可以像黏滑断层一样累积应力，错动的方式却类似潜移断层。

慢地震的发现

慢地震分成非常多种，像是长微震（Tremor）、低频事件（LFT）、超低频事件（VLF）、慢滑移事件（SSE）⋯⋯等。有些名字很早就被拿去火山地区使用，因为岩浆等流体造成的震动，也会有长微震、低频事件出现。2002 年，日本学者首次发现非火山区的板块交界带出现了长微震。现在学界会特别区分这些微震是属于火山区（volcanic ）还是非火山区（non-volcanic）。

开启地震前兆研究的另一条路

为什么近年来慢地震开始受到地震前兆研究关注呢?因为研究发现，这些微震对应力的变化非常敏感，甚至潮汐力的改变都有可能影响长微震的发生率。那是不是有个可能，地震发生前的应力改变，也会反映到长微震身上呢?

一篇 2017 年发表在《美国地球物理研究期刊》的论文，就以 2010 年甲仙地震（规模 6.4）为目标，研究团队分析地震发生前的长微震发生率。结果显示在甲仙地震发生的 2 个月前以及 3 周前都看到长微震发生率的显着变化!另一方面，研究团队也比较了 GPS 地表位移场的资料，同样发现在这两个时间点出现了异常变化。

除了主震之外，团队还研究了比较大的余震。同样在 2011 年 1 月一场规模 4.2 的余震也看到类似的异常现象。不过，并不是所有余震都能观察到，像是 2010 年 7 月规模 5.7 的余震就没有观察到任何异常变化。研究团队表示，可能是主震造成长微震的影响还在，所以没办法观测到显着的变化。

这也说明了，利用长微震异常作为地震预测的手段还是存在许多限制。但这份研究的确为地震前兆开启新的可能，观察到显着的关联并提出可能的物理机制，为地震前兆研究注入一股新的力量!