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中大領導一項國際研究首次發現堰塞湖可引發地震 揭示防災備災新方向
傳統認為地震主要由地殼板塊運動等地底下不可預測的地質變化引起，一些山崩及其堵塞河床而形成堰塞湖等等的地表災害則是地震的結果。然而，香港中文大學（中大）理學院地球與環境科學研究團隊領導的一項最新國際研究發現，發生於地表上的自然災害—山崩所導致的堰塞湖會增加地下壓力，反向引發地震。這是首次有研究證實地表災害與地震存在互為因果的關係，扭轉傳統對地震成因的理解，並對未來地震風險管理及預測帶來重要啟示。研究結果已於國際著名學術期刊《Nature Communications》上發表。
2018年青藏高原白格發生兩次山崩，兩次崩塌物體積共達3,300萬立方米，相當於1.3萬個奧運標準游泳池，並形成了堰塞湖（見圖1）。中大地球與環境科學課程團隊及後觀察到，山崩後一周內該區發生超過60次地震，頻率超出堰塞湖形成前20倍。
中大遂領導國際研究團隊，聯合瑞士聯邦森林、雪與景觀研究所、中國科學院水利部成都山地災害與環境研究所，及四川省地震局，透過分析基於人工智能方法構造的高精準度地震目錄及建立地震應力觸發模型，證實上述地震很可能由該堰塞湖的重力加載和流體壓力擴散引發。
領導研究的中大理學院地球與環境科學課程助理教授陳衍佐教授表示，這項研究首次證實地震可以由地表自然災害引發。他解釋，當崩塌物阻塞河谷或河床形成堰塞湖，水位上升使水壓增加，從而增加對地下的壓力，湖水同時會擴散到地下孔隙並增加孔隙壓力，在這兩種聯合作用下，附近斷層進一步滑動引發地震（見圖2）。
研究的第一作者、中大理學院地球與環境科學課程博士後研究員張振博士指出，是次研究結果對未來的地震風險管理極具意義。他舉例，2008年中國汶川地震引發了超過十萬次山崩，並形成了數百個堰塞湖，它們可能是當年部分後續地震的因素之一。這項研究證實地表自然災害與地震可以互為因果，甚至可能形成一個災害循環。
張振博士續表示，經常出現大型山崩並形成堰塞湖的地區，例如中國西南部和喜馬拉雅山等地震活躍的高山地區，未來做自然災害風險評估時，可能需要考慮到堰塞湖引發地震的連鎖效應，尤其在發生大型山崩後，有關地區的緊急應變部門要為可能出現的地震做好準備。
氣候暖化增冰川湖體積或增加地震頻率
研究第二作者、中大理學院地球與環境科學課程博士後研究員劉敏博士表示，氣候暖化下冰川融化，將導致冰川湖的體積及重量增加，形成類似堰塞湖的結構並可能透過類似的機制引發地震，所以氣候暖化可能增加一些高風險地區地震的頻率。
陳衍佐教授表示，團隊未來將進一步研究世界其他地區是否曾出現類似白格山崩引發地震的現象，以了解這種現象的規模和普遍性，並會了解擁有堰塞湖相類的結構，例如冰川湖與引發地震的關聯。他續說，白格大型斜坡幾十年來一直緩慢移動，卻於2018年突然崩塌使超過 12 萬人需緊急撤離，因此團隊希望能進一步研究緩慢移動的大型斜坡瞬間崩塌的機理，以了解是否存在可預測突發性山崩災難的方法。
2018年青藏高原白格山崩（攝影：何思明博士）
地震和地表災害事件可以互為因果：地震可以造成山崩，但山崩引發的堰塞湖同樣可以透過改變地下壓力造成地震。
陳衍佐教授（右）及劉敏博士（左）
陳衍佐教授
劉敏博士（左）
研究團隊包括陳衍佐教授（右二）、張振博士（左二）及劉敏博士（左三）早前到甘肅省考察一處正緩慢移動的斜坡。
研究團隊（左起）張振博士、陳衍佐教授及劉敏博士早前到四川大學分享研究成果。
