五問花蓮地震緣何如此頻發？

9月17日21時，我國臺灣臺東縣發生6.5級地震。隨后，9月18日14時44分，花蓮縣又發生6.9級地震。兩次地震震源深度較淺，僅約7公里，其間發生多次震級較低的余震。截至19日晚，地震已造成1人死亡、164人受傷。

兩次地震有何關聯？當地地震為何如此頻繁？整個臺灣島的主要斷裂帶分布情況以及潛在的地震風險如何？中國大陸與臺灣地區在地震研究方面又有哪些合作？

《中國科學報》就此采訪了國家自然災害防治研究院首任院長徐錫偉研究員。他長期從事地震地質構造與地震災害防治研究，曾多次赴臺訪問，并與臺灣地震學者聯合開展相關研究。

一問：您如何看待臺東縣和花蓮縣短時間內連續發生的兩次6級以上強震之間的關系？它們所處的斷裂帶有什么特點？

徐錫偉：兩次地震均位于臺灣東部地區縱谷斷裂帶上。鑒于兩次地震在同一斷層上如此短時間內相繼發生、兩次地震的余震區相互重疊等現象，可以說臺東6.5級地震是花蓮6.9級地震的前震。

縱谷斷裂位于臺灣中央山脈和東部海岸山脈之間，主要指的是海岸山脈西邊界高角度東傾斷層，以左旋走滑為主，滑動速率可達20毫米/年；此外，在縱谷西側，即中央山脈東邊界還發育著另一支隱伏活動斷層，被稱為中央山脈東邊界斷裂。兩支斷裂組成了通常意義上的縱谷斷裂帶。此次花蓮地震發生在中央山脈邊界斷裂上，像瀘定地震一樣，以左旋走滑為主，是水平錯動型地震，兼有一定的垂直（逆）分量，表明地震會使中央山脈小幅抬升。

二問：此次花蓮6.9級地震，有專家稱，其釋放的能量相當于8顆原子彈的威力。您怎么看待這種說法？

徐錫偉：首先，花蓮地震震級比9月5日的瀘定地震（6.8級）和今年年初的門源地震（6.9級）要大。花蓮地震采用的是地方震級，對應的矩震級為7級，而瀘定地震和門源地震的矩震級分別為6.7級和6.6級。地震相差一級，釋放的能量相差約30倍。震級相差0.1級，釋放的能量平均相差1.4倍。所以，花蓮地震釋放的能量是瀘定地震的5.6~7倍。

其次，地震釋放的能量有一個公式。E=10^4.8×10^（1.5M），其中E代表地震釋放的能量，M代表地震等級。以此計算，花蓮地震釋放的能量大約為8原子彈（一顆原子彈釋放的能量約為525萬億焦耳）。

三問：根據中國地震臺網速報目錄，花蓮震中周邊200公里內近5年來發生3級以上地震共305次，單是今年已經發生4次6級以上地震。這里的地震為何如此頻繁？地應力常年頻繁釋放為什么不能阻止大地震的發生？

徐錫偉：這是因為我國臺灣島坐落在板塊邊界，是歐亞板塊與菲律賓板塊之間強烈推擠、相互作用的地方。我國臺灣島的地震頻發程度跟日本類似，但其地質構造和俯沖方向比日本更加復雜。比如，海岸山脈西邊界縱谷斷裂是菲律賓板塊向西運移、推擠、逆沖到歐亞大陸板塊之上的一條主干活動斷層，而西側中央山脈東邊界斷裂與歐亞板塊的向東俯沖造成臺灣地區地殼縮短和擠壓直接相關，導致臺灣地區地殼的變形量很大，能量積累的速率很高，所以地震頻發。實際上，臺灣島的形成就是由于這兩大板塊碰撞后強力擠壓、隆升的結果，到現在還在不斷隆升。

四問：請您談談臺灣島的主要斷裂帶分布情況以及潛在的地震風險。

徐錫偉：我國臺灣島所處地帶同時位于菲律賓板塊和太平洋板塊相互碰撞的環太平洋地震帶。就像青藏高原最南部喜馬拉雅地震帶（印度板塊和歐亞板塊碰撞）一樣，板塊相互作用最強烈的地帶，永遠是地震活躍帶。

由于板塊間相互作用，整個臺灣地區至少發育了四十多條活動斷層。例如，縱谷斷裂帶東西兩支活動斷層，它們均為走滑斷層，帶有擠壓逆沖分量，歷史上發生過多次7級以上大地震；中央山脈西側的西部平原區是人口聚居區，也發育了系列近南北向的逆斷層，這些地震容易造成嚴重的人員傷亡。

比如，梅山斷層（1906年的7.1級梅山地震）、清水河斷層（1935年的7.1級新竹-臺中地震），這些逆斷層上發生的大地震都曾導致大量人員傷亡。最近的一次是1999年車籠埔斷層的錯動發生的南投集集地震（7.6級），造成105公里的地表破裂帶和最大10米的垂直錯動，地震期間2300多人死亡。進入21世紀之后的20多年來，臺灣島尚未發生7級以上地震，要考慮未來的地震風險。

五問：作為一位活躍的地震科學家，您和臺灣地震學者開展過哪些合作研究？如何看待兩岸的地震研究合作現狀？對于未來的合作有何建言？

徐錫偉：汶川地震以后，我的學科組跟臺灣大學等曾在國家自然科學基金資助下開展過合作，對比研究汶川地震和南投地震的異同特征，發現兩次地震有一個共同特征：即在大地震發生前，發震斷層肯定處于閉鎖狀態，中小地震比較稀少。隨著發震時間的逼近，包括發震斷層在內的鄰近區域內，局部應力場最大主壓應力軸方向從無序逐漸向區域應力場方向偏轉，有序性增強，當發震斷層附近局部應力場的最大主壓應力軸一致時，就臨近發震時間點了，最終發生大地震。

另外，2016年，我曾到臺灣大學等訪學數月，參與了縱谷斷裂帶的相關研究。當時的研究發現，這條斷裂存在蠕滑的痕跡，即平時會經常性地發生中小地震并釋放一些能量，這可能是縱谷斷裂帶特大地震比較少、以6級左右的中等強度地震為主的原因。