地震斷層的快速癒合：對台灣地震研究的啟示

「我們發現深層斷層可以在數小時內自我癒合。這促使我們重新評估斷層的流變行為，以及我們是否忽略了一些非常重要的東西。」—— Amanda Thomas

這句話點出了當前地震研究一個令人興奮的新發現：斷層並不像我們過去認為的那樣緩慢地恢復。這項發現不僅挑戰了傳統的斷層行為模型，更可能對台灣的地震研究產生深遠的影響。台灣位於活躍的板塊交界帶，地震頻繁，深入了解斷層的癒合機制，對於地震風險評估和防災策略的制定至關重要。

斷層快速癒合：對傳統模型的挑戰


傳統的地震斷層模型，往往側重於摩擦和滑動等機制，而較少考慮斷層本身的癒合能力。然而，最新的研究表明，深層斷層在地震事件發生後，能夠在數小時內迅速恢復強度，這意味著我們可能低估了斷層內部的「黏合力」（cohesion）在地震發生和應力累積過程中的作用。這項發現迫使我們重新評估現有的斷層流變行為模型，並思考是否忽略了一些關鍵的因素。


慢滑事件（SSEs）：研究深層斷層行為的窗口


由於直接觀察深層斷層非常困難，科學家們經常藉由研究慢滑事件來理解深層斷層的力學機制。慢滑事件是一種緩慢移動的地震，其應力釋放過程可能持續數天、數週甚至數月。透過分析慢滑事件的數據，我們可以推斷深層斷層的行為模式，進而了解斷層的癒合速度和強度恢復機制。這些研究成果對於理解台灣深部地震的成因，以及評估潛在的地震風險具有重要意義。

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喀斯喀特俯衝帶：快速斷層滑動的啟示

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喀斯喀特俯衝帶是一個獨特的地震研究區域，位於北美洲西海岸，此處的胡安德富卡板塊正在北美板塊之下俯衝。在這個區域，斷層經常在短時間內重複滑動，這表明斷層可能具有快速恢復強度的能力，以及快速應力累積的特性。這種獨特的斷層行為促使科學家們開始關注斷層快速癒合的現象，並深入研究其背後的物理機制。台灣同樣位於板塊交界帶，研究喀斯喀特俯衝帶的經驗，有助於我們更好地理解台灣複雜的斷層系統。


高壓實驗：模擬地球深處的環境


為了驗證斷層快速癒合的理論，研究人員利用高壓和高溫實驗，模擬地球深處的環境。他們將石英粉末裝入圓柱體中，並在極端條件下進行壓縮，以模擬慢滑事件後的斷層狀態。這樣的實驗設計，能夠幫助我們了解在深層地殼條件下，礦物顆粒之間的相互作用，以及斷層強度的變化。這些實驗數據，為我們理解斷層快速癒合的物理機制提供了重要的證據。


礦物焊接：快速斷層癒合的物理機制


實驗結果顯示，在高壓環境下，石英樣品中的礦物顆粒會重新焊接在一起，這表明斷層在短時間內恢復了強度。研究人員將這個過程描述為「快速凝固的斷層膠水」，形象地說明了礦物焊接在斷層癒合中的作用。透過測量聲波在處理後的石英中的傳播速度，以及使用電子顯微鏡觀察樣品，研究人員證實了礦物顆粒在壓縮過程中確實發生了焊接。這項發現揭示了斷層快速癒合背後的物理機制，為我們理解地震的發生和預測提供了新的思路。


黏合力的重要性：重新評估地震模型


總而言之，這項研究強調了「黏合力」在地震行為中的重要性，即使在較淺的斷層系統和容易發生大型地震的區域也是如此。過去的地震模型往往忽略了黏合力的作用，但最新的研究表明，在某些情況下，黏合力可能比我們想像的更重要。因此，我們需要重新評估現有的地震模型，並將黏合力納入考量，以便更準確地預測地震的發生和評估地震風險。這對於地震頻繁的台灣來說，具有特別重要的意義。

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University of California – Davis. (2025, November 22). Rapid fault healing could
rewrite earthquake physics. ScienceDaily. Retrieved November 22, 2025 from
www.sciencedaily.com/releases/2025/11/251122020204.htm\n—\n Story Source:
Materials provided by University of California – Davis. Note: Content may be edited for style and length.