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近期研究成果

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蛇紋石的非均向性影響中層地震之分布

發布時間: 2024-06-26

藉由地震觀測,地球物理學家發現在一些隱沒帶中,中層地震發生於約70至300公里深,並呈現雙層分布,稱為「雙震帶」。臺灣東部的隱沒帶系統即具較淺之雙震帶特徵。然而,造成雙震帶的基本機制長期以來眾說紛紜。本院地球科學研究所謝文斌研究員所帶領的國際團隊,結合超快光學與高溫高壓鑽石砧技術,精準量測隱沒板塊中重要含水礦物——蛇紋石之熱傳導率,首次證實其熱導率在板塊隱沒過程中具有極強的非均向性。研究團隊進一步結合熱演化模擬,發現在隱沒過程中,板塊一旦受到剪應力造成蛇紋石晶體順向排列,將引發熱毯效應,阻絕熱能的流動,大幅影響隱沒帶溫度分布,最終會促成礦物脫水引發岩石脆化;此外,透過熱回饋機制使斷層內溫度不斷累積增高以誘發斷層熱失控,進而產生中層地震甚至雙震帶。本研究揭示含水礦物在隱沒板塊中所扮演的重要角色,且對板塊隱沒動力學與深層地震的發震機制等關鍵議題帶來重要進展。研究成果已於2024年6月18日發表於《自然通訊》(Nature Communications)。論文第一作者為本院國際研究生「地球系統科學」(TIGP-ESS) 學程博士候選人簡祐祥,共同作者包括研究助理曹懿麒、德國地球科學研究中心(GeoForschungsZentrum, GFZ)Enrico Marzotto博士。