大地震的殺手锏_殺手锏
發(fā)布時間:2020-03-22 來源: 歷史回眸 點擊:
臨震預(yù)報可以做到,我們?nèi)孕璋俦杜Α?zāi)后重建,找出強(qiáng)震發(fā)生斷層是關(guān)鍵。 雖然美麗的九寨溝就是很多年前地震引發(fā)山體滑坡而形成的堰塞湖,但對于老百姓來說,地震更多地意味著一場場突如其來的災(zāi)難,在頃刻間吞噬我們的親人甚至生活的所有。對于地震工作者來說,地震更是一個變幻多端的魔鬼,一代又一代的研究者傾其全力,仍不能確定它的來期。在地震研究這條路上,世界各國的科學(xué)家們?yōu)橹粋共同的目標(biāo),走了很久,走得很艱難。
“地震預(yù)報的目的,是在地震發(fā)生之前,提前告訴人們破壞性地震即將來臨,使人們有時間采取措施,避免生命、財產(chǎn)的損失。強(qiáng)震發(fā)生斷層的發(fā)現(xiàn),卻從地震構(gòu)造的角度提前做好了抗震措施,達(dá)到一勞永逸的抗震減災(zāi)目的!边@是中國地震局地質(zhì)研究所李?院士在2006年的一次國際論壇上所宣讀的論文。汶川地震前,他正在福建晉江市做關(guān)于地震的報告,報告會上,他主動請纓,希望能盡自己的力量,為晉江找出強(qiáng)震發(fā)生斷層所在。
今年85歲的李?院士大學(xué)畢業(yè)后就從事大地構(gòu)造和地震地質(zhì)構(gòu)造的研究,他跑遍了大半個中國,對國內(nèi)發(fā)生的大大小小地震的區(qū)域和活斷層進(jìn)行考察。他的辦公室坐落在北京健德門橋旁邊的一幢九層樓里,透過窗戶,可以看到許多高樓大廈。有段時間看著這些建筑,他憂心忡忡:一旦發(fā)生大震,北京怎么辦?然而當(dāng)他發(fā)現(xiàn)強(qiáng)震發(fā)生斷層的存在,尤其知道怎樣找到它們時,他悟解了:只要建筑物下面沒有強(qiáng)震發(fā)生斷層的存在,只要是按國家標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計和建造的,只要沒有偷工減料,它們就是安全的,里面的人也是安全的。
預(yù)報的希望
有文章說這次地震表示龍門山斷裂帶復(fù)活了。您怎么看這一區(qū)域的地質(zhì)狀況?
龍門山斷層一直都在活動,不能說它復(fù)活了。這一區(qū)域有鮮水河斷層、龍門山斷層和安定河斷層,它們形成一個“Y”字,在石棉和瀘定間相交。這一帶的斷層都是可能發(fā)生強(qiáng)地震的斷裂帶。歐亞板塊、印度板塊和太平洋板塊在這里相互擠壓。鮮水河斷層的昆侖山口西2001年11月14日發(fā)生了8.1級地震,就是印度板塊和歐亞板塊擠壓的結(jié)果。而這次四川地震是印度板塊和歐亞板塊擠壓,又受到太平洋板塊阻擋的結(jié)果。
關(guān)于像四川地震這樣的大地震能否被預(yù)報,一直都有很多的爭論。在您看來,這樣的大地震是否可能被預(yù)報?
中長期預(yù)報已經(jīng)被普遍認(rèn)為是可以做到的。難的是臨震預(yù)報,關(guān)于這一點,爭論很大。過去有很多學(xué)者做過很多預(yù)報的努力,美國和日本也傾國家力量,投入巨額資金、讓主要的頂尖科學(xué)家去預(yù)報,但這些嘗試都以失敗告終。于是就產(chǎn)生了一種悲觀情緒,認(rèn)為強(qiáng)地震是不能被預(yù)報的。這樣的學(xué)者在世界各地都大有人在。在一次專業(yè)會議上,我說地震的成功預(yù)報是有希望的,一位同志脫口而出“吹牛”。地震不可預(yù)報的看法在一些人心里已經(jīng)根深蒂固了。他們的悲觀不是沒有道理,因為地震的影響因素很多,如地殼的壓力,地球旋轉(zhuǎn)的速度,該地區(qū)地殼的厚度,太陽和月亮的作用等等。
但也有人因為它帶來的災(zāi)難太過巨大而堅持去做預(yù)報的努力,而且有幾項也取得了很好的成果,目前諧振、共振波,衛(wèi)星熱紅外長波和次聲波等六種方法都能為大地震的成功預(yù)報提供可貴的信息。我國的地震預(yù)報雖然失敗了很多,但也成功過不少。最明顯的例子,我們準(zhǔn)確預(yù)報了1975年發(fā)生在海城的7.3級地震。還有1990年亞運會期間發(fā)生在北京的4.0級地震,當(dāng)時外國代表們都認(rèn)為中國很厲害,連地震也可以預(yù)報到。成功預(yù)報非常困難,所以無論從哪方面看,這些經(jīng)驗都值得我們總結(jié)。
現(xiàn)在回顧這次地震,幾種“土”方法里都發(fā)現(xiàn)了苗頭。如地電在唐山時有反應(yīng),這次也有反應(yīng),十分明顯,一對研究地電的夫婦為“明天是否有地震”而激烈爭吵過。還有很多可貴的跡象,比如地聲測出來了,地應(yīng)力也測出來了,但這些都來自不同的渠道。事關(guān)重大,而且大地震的次數(shù)很少,沒有成熟的經(jīng)驗可以借鑒,沒有人敢確定什么。但這些卻告訴我們一個信息,如果我們把所有這些綜合起來,就會有一個比較科學(xué)的判斷。
1976年唐山地震后,一位日本地震學(xué)家說過這樣一句話來形容地震的預(yù)報水平,他說,“我們(世界)的地震預(yù)報水平就是以中國的地震預(yù)報水平為代表的,海城地震預(yù)報到了,唐山地震沒有預(yù)報到,就是這個水平。”也就是說,預(yù)報到了不是絕對地把握,沒預(yù)報到也不要絕望,還有希望。雖然非常困難,但地震的預(yù)報是可以做到的。就像溫總理所說的,只要有一線希望,就要盡百倍努力。我認(rèn)為,在這個問題上,預(yù)報的希望和成功的曙光已經(jīng)露出來了,我們?nèi)孕璋俦杜Α?
有人5月9日拍到山東臨沂出現(xiàn)的地震云,5月10日在四川綿竹等地出現(xiàn)了大量的蛤蟆遷移,這些是否是被忽略了的地震前兆?
僅是蛤蟆遷移不足以說明什么。類似的事情幾年前在西昌也發(fā)生過,很大的魚跳到船上來,人們很緊張,很多人急于逃離,甚至有人被踩死。地震局從全國各地調(diào)用許多流動臺到那里集中觀測,后來地震并沒有發(fā)生。但假使不僅有很多蛤蟆過街,還有老鼠搬家,狗上樹等,類似信息多了,就應(yīng)該引起注意。美國以前認(rèn)為動物異常是荒謬的,現(xiàn)在他們專門養(yǎng)了一些動物,將其作為科學(xué)研究的一部分來觀測。
對于老百姓來說,面臨突如其來的大地震時,應(yīng)該怎么做才能增加活下來的可能?
我眼睛看不到,這段時間一直在聽電視。我聽一個被救出來的女孩子說,震了五分鐘,她很害怕。我感到很吃驚。幾分鐘的時間很寶貴,學(xué)生們竟然沒有采取措施。對群眾的地震知識普及應(yīng)該迅速進(jìn)行。印尼海嘯中有一個女孩發(fā)現(xiàn)海水大退,她就判斷出要發(fā)生海嘯,一邊跑一邊喊,救了很多人,因為她在學(xué)校接受過類似的知識。我們有氣象預(yù)報,有時候報對有時候也報錯,但我們已經(jīng)習(xí)慣了。地震也應(yīng)該預(yù)報,讓群眾習(xí)慣地震知識,這樣一旦地震發(fā)生,他們可以有所判斷,抓住逃生的機(jī)會。
我國目前沒有抗震能力的建筑還有很多。當(dāng)大地震發(fā)生的時候,地先是在斷層上上下跳,緊接著沿垂直斷層的方向搖擺。建筑物耐上下跳的能力很強(qiáng),但承受搖擺的能力很弱,只有前者的幾十分之一。在地震發(fā)生后我們還是要跑,所以盡量住在低層,跑的時候比較快。地震來臨后到房子倒塌還有兩三分鐘時間,來得及跑出去。但跑的時候要盡可能地快,因為我國有些樓梯洞沒有用鋼筋固定,這種樓梯洞非常危險,可能會塌下來。
還有,一定不能從窗戶往下跳。跳下去會趕上房子倒下來,正好被壓在下面。而且跳的時候很可能受傷,爬不動,上面再有東西掉下來,很危險。我們需要知道,一般建筑物倒下來會覆蓋它高度的2/3,如果房子有30米高,向兩邊倒下來會覆蓋20米左右。
一般情況下,地震發(fā)生的時候門會錯位,從長方形變成平行四邊形,許多人都 因為跑不出去而死在門后。萬一跑不了,我們可以把桌子和柜子靠攏,唐山地震中很多幸存者,都是躲在桌子和柜子的空隙里面活下來的。
找出強(qiáng)震發(fā)生斷層是災(zāi)后重建的關(guān)鍵我們看到的集集地震的照片里,同一座公路橋,有的地方坍塌了,有的地方完好無損,相鄰的兩幢樓,一幢塌了,一幢完好,這是為什么?
人們對活斷層很熟悉,認(rèn)為有活斷層的地方都可能會有地震,實際上,不是所有的活斷層都會發(fā)生5-6級以上的破壞性地震,只有其中的極少數(shù)在未來數(shù)十年、數(shù)百年、甚至上千年內(nèi)可能會發(fā)生破壞性地震,這些就是強(qiáng)震發(fā)生斷層。一個地區(qū)有十幾條活斷層,但會發(fā)生大地震的可能只有一條。強(qiáng)震發(fā)生斷層不是一條線,它有一定的深度、長度和寬度,深度切穿了地殼,長有幾百公里,厚從幾米、幾十米到幾百米。汶川這一帶有可能都在強(qiáng)震發(fā)生斷層上。
恐怕到現(xiàn)在為止,還有很多人認(rèn)為,震源是一個點,地震波就此波浪似向外輻射出去,隨距離而衰減。其實不是這樣,震源不是一個點,而是一個有長度、深度和厚度的板面體,也就是強(qiáng)震發(fā)生斷層。地震波在斷層上增高,離開斷層后就銳減。1999年臺灣的集集地震就是一個很好的模型,我們的科學(xué)家應(yīng)該仔細(xì)研究。那次地震7.3級,死亡兩千多人,強(qiáng)震發(fā)生斷層上的建筑蕩然無存,死亡的兩千多人也主要在強(qiáng)震發(fā)生斷層上,但強(qiáng)震發(fā)生斷層范圍外的建筑只要符合一定抗震標(biāo)準(zhǔn)的,只是受到了較輕微的破壞。斷層內(nèi)外,界線分得很清楚,如同刀切。記錄地震的許多照片都說明了這個問題。
這次四川地震,綿陽距汶川一百多公里,北川距汶川也是一百多公里,但北川的災(zāi)情遠(yuǎn)遠(yuǎn)重于綿陽,就是因為北川大部分位于強(qiáng)震發(fā)生斷層,而綿陽離得稍遠(yuǎn)一點,差別就很大。我沒有看到現(xiàn)場,這些都是從電視照片里分析得出的。
目前我國的活斷層分布大致比較清楚,但具體的強(qiáng)震發(fā)生斷層有哪些及它們的位置尚不清楚。每個活斷層可能有100公里寬,但其中可能會發(fā)生強(qiáng)震的強(qiáng)震發(fā)生斷層一般只有一兩百米寬,有的只有幾米,海源地震中最寬的也才3公里。唐山地震后有人調(diào)查得出,強(qiáng)震發(fā)生斷層約100米寬,5公里長。這次四川地震,我推斷強(qiáng)震發(fā)生斷層大約有幾十米寬,不會超過一百米,但很長。所以,我們需要更為精確地找出相對于活斷層來說“窄”一些的強(qiáng)震發(fā)生斷層。找出它們不難,我們現(xiàn)在的科學(xué)技術(shù)完全可以做到。
《中華人民共和國防震減災(zāi)法》明確規(guī)定,新建、擴(kuò)建、改建建設(shè)工程必須達(dá)到抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn),必須按照國家頒布的地震烈度區(qū)劃圖或地震動參數(shù)區(qū)劃圖規(guī)定的要求進(jìn)行。強(qiáng)震發(fā)生斷層的存在,對我們的建筑物設(shè)計和施工提出了哪些特殊要求?
假使我們的建筑物沒有建在強(qiáng)震發(fā)生斷層上,建筑是8度或9度抗震施工的,施工中也沒有偷工減料,那么我們的建筑就沒有問題。這次四川地震中就有很好的例子。旁邊的小學(xué)倒了,但五所希望小學(xué)都沒有倒。
唐山地震中,建筑物之所以大部分被摧毀,主要因為舊建筑物基本上沒有抗震能力,新建筑物也頂多只有抗御7度的能力,而當(dāng)時實際遭受的地震烈度卻達(dá)9-10度,所以根本無法不垮。
目前在我國,中國地震局2001年頒發(fā)的《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖》作為國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范強(qiáng)制執(zhí)行,所有的建筑都要以這個圖上的參數(shù)為標(biāo)準(zhǔn)。比如,北京市及其鄰近的幾個縣都劃在0.2g,就要求這個范圍的建筑設(shè)計與施工必須按0.2g設(shè)計。但現(xiàn)在我們知道北京有幾條活動斷裂帶存在,而且斷裂帶內(nèi)有強(qiáng)震發(fā)生斷層的存在,那么對強(qiáng)震發(fā)生斷層上的建筑,0.2g的標(biāo)準(zhǔn)是定低了,對于之外的部分,0.2g的標(biāo)準(zhǔn)又定高了。0.2g可以換算為8度,日本通常是6度,6度和8度的區(qū)別,建筑投資上要增加5%,也有說法是增加10%。
唐山震后重建中全部采用了8度設(shè)計,這對強(qiáng)震發(fā)生斷層范圍以外的地方,抗震設(shè)計足夠了,但在強(qiáng)震發(fā)生斷層范圍內(nèi),由于它的增震作用,這樣的設(shè)計就無濟(jì)于事。假如再次發(fā)生大地震,強(qiáng)震發(fā)生斷層上的建筑物依然會蕩然無存。當(dāng)然,一次強(qiáng)震后若再次發(fā)生強(qiáng)震,需要數(shù)百年的時間,才有可能聚集起如此巨大的地應(yīng)力,一般來說強(qiáng)震不會在短期內(nèi)重復(fù)發(fā)生,但從長遠(yuǎn)看這種情況仍應(yīng)考慮。
在一個區(qū)域,我們找到強(qiáng)震發(fā)生斷層之后,政府可以采取哪些措施來抗震?
如果強(qiáng)震發(fā)生斷層找到了,我們就可以采取一些措施,方法有很多。在進(jìn)行城鄉(xiāng)規(guī)劃、建設(shè)新的建筑物時,先查清楚這一地區(qū)有沒有強(qiáng)震發(fā)生斷層,如果有,需要進(jìn)一步查清它們的分布范圍,能避開的要避開,實在避不開,可以采用日本和美國的辦法,日本早期建筑都是火柴盒狀、木質(zhì)的低層建筑,后來為了怕著火,用鋼筋混凝土做成碉堡狀,美國不用木頭和鋼筋混凝土,用化學(xué)產(chǎn)品,把建筑做得很輕也很扎實。無論木頭、化學(xué)產(chǎn)品還是鋼筋混凝土,目的只有一個,保證房子“壞而不倒”,最多只是變形,但不會垮塌,以此保證人的安全。地震很難預(yù)報,所以美國和日本盡量把建筑做得足夠結(jié)實。
位置不處在強(qiáng)震發(fā)生斷層范圍內(nèi)的地方,要對已有的建筑物進(jìn)行抗震能力測試,查清楚它們有沒有抗御7度破壞的能力,如果沒有,需要加固。房子“壞而不倒”是保命的重要原則。
而對于廣大的貧困地區(qū),絕大多數(shù)民房難以抗御7度的破壞,可以根據(jù)經(jīng)濟(jì)情況,因地制宜,推行使用抗震床,以保全生命。
地震已經(jīng)過去,次生災(zāi)害我們正在面對。有說法稱這次地震至少會讓當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)倒退二十年。您曾在四川工作多年,怎么看當(dāng)?shù)氐臑?zāi)后經(jīng)濟(jì)發(fā)展?
這一點我很樂觀。我們國家現(xiàn)在有資金,有勞動力,有建材,還有好的領(lǐng)導(dǎo),所面臨的狀況比唐山地震后好很多,恐怕連五年也用不了,當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)就能夠恢復(fù)過來。
編后:到目前為止,在我國范圍內(nèi),尋找強(qiáng)震發(fā)生斷層的工作還沒有展開。在國家專利局的提醒下,關(guān)于如何尋找強(qiáng)震發(fā)生斷層,李?院士申請的專利已在受理中,這是我國專利局第一次受理這樣的專利。如果真如李?院士所說,找出地震發(fā)生斷層,或者避開它,或者加固上面的房子,我們就可以“一勞永逸”地戰(zhàn)勝地震,這樣的結(jié)果應(yīng)該是每個人都期待的。而從一項專利或理論到真正地運用于實踐,最終成為現(xiàn)實,還有一段路要走。這次的地震堅定了李?院士對此的信念。
李?院士的眼睛幾年前做了三個半小時的白內(nèi)障手術(shù)后,眼球被破壞了,他看地圖時都要貼到眼前,家里的電視是超大屏幕的,他通過那臺電視,通過老伴的轉(zhuǎn)述,關(guān)注著這次地震的消息。雖然沒看到現(xiàn)場,但那里的山谷、斷裂帶、滑坡等都清晰地印在他的心里。眼睛沒壞之前,他是經(jīng)常到野外跑的。而其實,就在四川地震前,他還去福建晉江作報告,之后又去了南京,他還是愛“跑”。他向他遇到的每一級政府建議,希望找出強(qiáng)震發(fā)生斷 層。他說,等過些時,要和老伴一起去那里看看,“很多問題,一看就知道了”。他的老伴楊美娥已經(jīng)77歲了,也是一位地震專家。
強(qiáng)震發(fā)生斷層之外,李?還是一位精深的三峽研究專家。在早年時期,他就進(jìn)行了長江三峽庫區(qū)地殼穩(wěn)定性和地震危險性的研究,為當(dāng)年三峽的建設(shè)提供了專業(yè)參考。大亞灣核電站等重大項目的地質(zhì)分析也都是他做的。
去采訪李砰的路上和回來的路上,我注意到了路邊緊急避難場所的牌子,平常的時候它們是不引人關(guān)注的,而在災(zāi)難中,它們卻象征著生還的希望。四川地震中,一個個鮮活的生命就此消失,一張張滿是淚水的臉透過屏幕濕潤了更多人的眼睛,還有無數(shù)顆因痛苦而碎裂的心。房子可以倒,但信念不可以倒。秉持著這個信念,地震工作者更顯責(zé)任重大。
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美國地震專家認(rèn)為短期臨震預(yù)報是世界性難題
美國地質(zhì)勘探局地震學(xué)家露西爾?瓊斯在接受新華網(wǎng)記者采訪時說,對地震的精確預(yù)測,不僅要預(yù)報出準(zhǔn)確的時間和地點,還應(yīng)該預(yù)測出震級,目前世界上還沒有這樣的技術(shù)。
瓊斯說,歷史上迄今最準(zhǔn)確的一次強(qiáng)震臨震預(yù)報是1975年中國遼寧海城地震。但第二年發(fā)生的唐山大地震說明,海城地震預(yù)報的成功經(jīng)驗仍缺乏理論依據(jù)。當(dāng)年《美國地震協(xié)會公告》曾評價說,“海城地震的預(yù)測,是結(jié)合了經(jīng)驗主分析、直覺判斷和好運氣,這是預(yù)測地震的一次嘗試”。
瓊斯研究龍門山斷裂帶已25年。瓊斯說,龍門山斷裂帶是中國西部斷層系統(tǒng)中的一部分,在地質(zhì)歷史上,它的形成是由于印度板塊向歐亞板塊不斷俯沖積壓,青藏高原抬升,隆起的部分向東移動擠壓。與附近的其他斷裂帶相比,長度要小很多,但長期的擠壓隆升使它的縱深深度較大。斷層間的接觸面足以蓄積足夠的應(yīng)力產(chǎn)生地震。
瓊斯說,龍門山斷裂帶是一個非常重要的斷層帶,“它被認(rèn)為是中國境內(nèi)最危險的斷裂措之一”。而且龍門山斷層帶屬于活躍斷層,以每年若干毫米的速度在移動,研究記錄顯示它近年來每年移動15毫米。從地質(zhì)學(xué)上來講,每年15毫米已經(jīng)算是很快的。
瓊斯說,像這次汶川大地震這么大震級的地震,能夠在瞬間將一幢磚木建筑夷為廢墟。在中國廣大地區(qū)常見的磚木房建筑物是在地震中最易受損的建筑類型之一。
上世紀(jì)八十年代,作為中美交流人士,瓊斯曾在中國地震局地質(zhì)研究所學(xué)習(xí)。
在震情判定方面
汶川地震與唐山地震沒什么可比較的
中國地震臺網(wǎng)中心研究員、首席預(yù)報員孫士宏接受中國網(wǎng)專訪時說,這次地震跟唐山地震前,在震情判定方面沒有什么可比較的,唐山地震震前從1966年開始有一個活躍的過程,1966年邢臺地震7.2級,1968年是渤海7.4級地震,1975年海城地震,一系列的地震,而這次是突然的。當(dāng)然在今年來說也有一個過程,今年1月份在西藏改則有一個6.9級地震,3月份在于田有一個7.2級地震,但過程很短,當(dāng)時我們對于田地震和改則地震在偵測上確實比較模糊,對這兩個地震我們一直在探討。
唐山地震前我們還是觀察到了很多細(xì)節(jié),只不過由于水平等問題,包括類型問題,說到類型,唐山地震跟這次地震是有些類同的,唐山地震前也沒有前震,這次地震前也沒有前震。但唐山地震前搜集到了很多宏觀異常,像流體異常,我們搞地下水的同志在唐山地震前一個月到京津地區(qū),很多流體觀察點異常,下面報上來,說這個地方水位升了多少,那個地方水的變化值是多少,都初期落實了,但這次,這些異常都沒有出現(xiàn),所以從1966年以來,這次的信息量,是最少的一次。
唐山地震前是有小震的
中國地震局地質(zhì)研究所董瑞樹教授告訴記者,唐山和海城地震前,地光和地聲都是有的。海城地震前,不是一次前震,是幾次,非常明顯地是石硼峪地震。小震鬧大震到。唐山之前沒有觀測到小震,但唐山地震后,在陡河地震臺的廢墟里,一張圖紙上記錄著當(dāng)時的模擬信號,一級多的地震,只有陡河臺記錄到了,唐山地震前就只有這一次小震。
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