台湾大地震成因
与可能的消减方法
梁光河
(中国科学院 地质与地球物理研究所，矿产资源研究重点实验室，北京 100029)
本文主体选自2023年12月应邀为台湾中油公司专家讲座部分内容。
1台湾地质及地震分带
台湾位于中国大陆东南沿海的大陆架上，面积3.6万平方公里，包括台湾岛、澎湖列岛、绿岛、兰屿和钓鱼岛等岛屿。台湾的原住民是高山族，共有约50万人，高山族包括泰雅、赛夏、布农、邹族、鲁凯、排湾、卑南、雅美、阿美、邵族等族群。他们的语言属于南岛语系，也就是说他们的语言与菲律宾、婆罗洲、印尼等具有相同的来源。台湾岛是怎样形成的？台湾地震带有什么特点？能不能脑洞大开采取措施消减台湾地震强度？
台湾岛上出露的最老地层为中央山脉东麓的古生界大南澳变质杂岩，是台湾岛上最古老的岩石基底，其他主要为新生界地层（图1）。这说明台湾岛不是火山岛而是一个大陆板块（陆块）。
图1台湾岛地质图
已有的诸多证据说明，台湾是由东部的海岸山脉微陆块和中部的台湾主岛微陆块拼合形成，后期又与欧亚大陆碰撞，仰冲在欧亚大陆上，形成西部的薄皮推覆褶皱构造（图2）。
图2 台湾岛成因机制图
前人的工作表明，台湾存在两条北北东方向展布的活动断层带，也是地震活动带，分别称之为东带和西带（图3）。东带是海岸山脉微陆块和台湾主岛微陆块的碰撞拼合带，而西带是台湾主岛微陆块和欧亚大陆板块的碰撞拼合带（图4）。
图3 台湾岛活动断层分带示意图
图4 台湾岛微陆块拼合分带示意图，图中黑色虚线代表陆块碰撞拼合带
台湾到陆域的地震活动带主要发生在这两个陆块碰撞拼合带附近（图5），其中东带地震强度总体比较弱，因为海岸山脉微陆块体量太小，它拼合碰撞到台湾主岛微陆块的能量不够强。2024年4月3日发生在花莲的约7.3级地震就在东带的最北端区域。而真正值得注意的是西地震带，那里才更有可能发生超过8级甚至更大的地震。台湾岛北部由于存在伸展构造作用的影响，总体地震强度较小。
图5台湾岛地震强度分布图及地震分带剖面图
2 台湾陆块漂移动力机制模型
从地震勘探等资料结合新大陆漂移模型，我们给出了台湾岛目前漂移的动力机制模型（图6），台湾目前整体在向北北西方向漂移，漂移速度可达每年8-9cm，远高于印度向北漂移每年约5cm的速度。从该图可知，驱动台湾陆块漂移的发动机在台湾东南部的地幔上涌。
图6 台湾陆块漂移动力机制模型示意图
3 降低台湾地震强度的可能方法
怎么能够减慢台湾陆块漂移速度，降低地震强度？从新大陆漂移动力机制模型可以知道，如果得知当前驱动台湾陆块漂移的主发动机位置，给发动机熄火，就可以减慢台湾陆块的漂移速度，甚至消减台湾的地震活动强度。目前驱动台湾陆块漂移的主要动力来自台湾东南部的地幔上涌，但每个地方的地幔上涌高度和强度差异很大，其最大驱动力来自图7中的黑色圆圈区域，这里重力异常强度最大。我们的方法就是类似风水先生点穴，破解方法就是在这个地方给发动机熄火，怎么给发动机熄火？最有效的方法就是深钻注水。
图7 台湾岛中南部区域自由空气重力异常图及深钻注水位置示意图
理论上这种深钻注水能够减缓台湾陆块漂移速度并降低台湾地震强度的方法还可以有经济效益。具体是（1）同步可以地热发电。（2）制造氢气，因为到达上地幔附近会发生水岩反应。但难点是深钻可能需要达到13km左右，这对当前的深钻技术提出了新挑战。
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台湾大地震成因与可能的消减方法（即本篇）
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