地理101 – 人造地震？

「人造地震」？即將上映的科幻片嗎？

來到地震系列的第三篇，相信（希望）各位讀者對地震有更深的認識。但你們可能會疑惑，既然地震是造成死傷慘重的天災，我們不是更應該要做好預防措施嗎？為什麼會有「人造地震」（induced seismicity）？
　
「人造地震」是真實存在的。部份商業活動需要鑽探地殼，例如採礦、鑽油、開採及存放天然氣和抽取地熱能。這類鑽探地殼的活動可能會採用水力壓裂（hydraulic fracturing），即是利用水壓和沙子將岩石層壓裂，抽取出當中的天然氣或石油。鑽探地殼的活動亦會在抽取油氣時將地下水抽出，並將過程中產生的廢水注入附近的地殼，令地下水的水壓改變。水力壓裂和廢水注入會增加地殼內的壓力，甚至有機會造成斷層，令該地區更容易發生地震，震源可以距離鑽探地點遠達16公里。
　
事實上，美國地質調查局的研究發現，近年在美國中部及西部發生的人造地震越來越頻繁。當中鑽油及開採天然氣業發達的州份更屬於高危地帶，包括德克薩斯州、奧克拉荷馬州、猶他州和科羅拉多州。以奧克拉荷馬州為例子，在70年代時每年僅僅平均發生2-3次三級地震，但自2009年起每年平均發生的地震次數急劇增加，由每年平均20次左右升至2014年的超過1000次。所以，該州又被稱為「地震州份」。在2011年發生了歷年來最高級數的5.8級地震，正正是由廢水注入所引發的「人造地震」。
　
除了鑽探地殼的商業活動外，水壩和核彈試爆亦有機會引發「人造地震」。水壩的重量改變了地殼原本的壓力分佈，有機會引發規模及烈度較小的地震。而核彈試爆所釋放的能量亦足以引發震源位於地殼淺層的地震。比如北韓屢次核試後均會發生地震，於2009年進行的第五次核試更引發5.3級地震。要留意的是，由水壩和核彈試爆所引發的「人造地震」較為罕見，因此專家對地震是否屬人造地震往往持有不同的意見。
　

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地理101 –地震級數等於地震的破壞力？（下）

揭曉答案！「級數」是否等同於地震的破壞力？其實答案是「部分正確」。

常用於量度地震的「級數」源自兩個制度：黎克特制（Richter Scale）和修訂麥加利地震烈度（Modified Mercalli Scale）。前者是形容地震的規模（magnitude），即是地震釋出的能量，每一級相差32倍的能量。第一至三級代表地震釋出的能量較少，只有地震儀能感測到，人類未必能感受到。在台灣和墨西哥發生的五級地震則會在廣泛地區感受到，並有可能令震央出現輕微破壞。九級或以上的屬罕見的大地震，影響範圍超過1000公里。而修訂麥加利地震烈度則形容地震的烈度（intensity），即是地面受地震影響的破壞程度。烈度是根據震源深度、震中距離和地質結構而量度。人類未能感受到第一級的烈度，由第二級開始建築物高層的人和室內的人可能會感受到，第四級或以上則可能令建築物損毀，而最高的十二級會導致全面性的大規模破壞，地形甚至出現改變。
　
各位讀者可能會疑惑，即使黎克特制和修訂麥加利地震烈度在量度地震所考慮的參數不同，但所訂立的「級數」不是已經可以反映地震的破壞力嗎？事實上，地震的破壞力亦受其他因素影響，包括人口的稠密程度、建築物的抗震能力、市民的防災知識、餘震的次數和規模、以及地震所造成的二次災害，比如堰塞湖（quake-dammed lake）、山泥傾瀉、火災、甚至海嘯。

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地理101 – 地震級數等於地震的破壞力？（上）

我們經常聽到有關地震的新聞時都會提及「級數」，比如兩天前在台灣宜蘭縣發生的五點三級地震及墨西哥南部發生的五點九級地震。到底「級數」是否等同於地震的破壞力？

　
在解答這個問題前，必須講解三個地震相關的詞彙。在上一篇【地理101 – 地震是什麼？】中提及，地震是當地殼運動所產生的能量在板塊邊界或斷層線釋放所形成的。而能量在地殼釋放的地區是震源（focus），所釋出的能量則稱作震波（seismic waves），震源垂直向上到地表的是震央（epicentre）。震源和震央的距離是震源深度，是最主要影響地震破壞力的因素。震源深度越深，令地震的影響範圍越大，而對地面的破壞越小。反之震源深度越淺，所影響的範圍便會越小，但對地面的破壞亦會更加嚴重。

至於「級數」是否等同於地震的破壞力？這留待各讀者思考一下，下篇再揭曉。

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地理101 – 地震是什麼？

剛剛過去的星期二花蓮發生六級地震，造成至少十二人死亡，二百七十多人受傷。到底造成如此嚴重傷亡的地震是什麼？

要解釋地震的成因，首先要講解地球的構造。我們居住的星球就像一粒金莎，核心的榛果是內核（core），包圍著的榛果醬是地幔（mantle），而外層覆蓋著整粒金莎的巧克力是地殼（crust）。在我們腳下的地殼不是一塊完整的巧克力，而是一塊塊的板塊（tectonic plate）。我們身處的香港正正位於歐亞板塊（Eurasian Plate）上。高溫的內核令地幔流動，帶動板塊向不同的方向移動，我們稱之為地殼運動（tectonic movement；或稱構造運動）。地殼運動會產生能量，而當能量在板塊邊界釋放，地震便形成了。

地殼運動亦有可能令板塊出現斷層線（faultline），能量在斷層線釋放便會形成地震。而這次花蓮的地震正是發生在貫穿花蓮市的活動斷層 – 米崙斷層（Milun Fault）。事實上，根據制作台灣地震模型團隊的研究指出，台灣有三十八條斷層線，當中有十七條比較活躍（包括米崙斷層），從而預測台灣在未來三十年有高達87%會發生六點五級或以上的地震。

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