李方全

(中國地震局地殼應(yīng)力研究所，北京 100085)

發(fā)揚李四光地震預(yù)報的科學(xué)思想

李方全

(中國地震局地殼應(yīng)力研究所，北京 100085)

李四光教授關(guān)于地震地質(zhì)工作中地震預(yù)報方面的重要觀點和思想主要包括:地應(yīng)力變化與地震密切相關(guān);地震活動帶中也存在相對安全的地區(qū)(“安全島”理論);地震地質(zhì)調(diào)查是地震預(yù)報的基礎(chǔ);地震是可以預(yù)測的，地應(yīng)力的變化過程是地震預(yù)報的關(guān)鍵。他的“安全島”理論及地震預(yù)報思想至今仍有著十分重要的理論意義和現(xiàn)實意義。

地震地質(zhì);地震預(yù)報;安全島;地應(yīng)力測量

本文根據(jù)李四光教授歷次重要講話及指示，結(jié)合筆者自身的工作經(jīng)歷和體驗，分析、研究李四光教授關(guān)于地震預(yù)報的重要觀點和看法，認(rèn)為它們至今仍有十分重要的理論意義和現(xiàn)實意義。

1 地應(yīng)力的存在和地應(yīng)力的變化與地震有密切的關(guān)系

1962年廣東河源新豐江地震后，李四光教授對地震工作提出了一些新的看法，并著手組織力量逐步推進(jìn)地震預(yù)報的研究工作。

李四光指出:“地震的發(fā)生，絕大部分在地球的表層?！鶕?jù)這個事實，指引我們注意到地球表面的構(gòu)造問題，地震是在有特殊構(gòu)造形態(tài)的地帶 (或地區(qū)、地點)發(fā)生的。根據(jù)實際材料的分析研究，地震震中集中在構(gòu)造帶上或構(gòu)造帶轉(zhuǎn)折或彼此交叉的地點，所以著手進(jìn)一步調(diào)查研究地球表層發(fā)生構(gòu)造現(xiàn)象的地帶 (地點)，我們應(yīng)當(dāng)首先著眼抓這些地方”［1］。他還明確指出:“地應(yīng)力的存在和地應(yīng)力的變化與地震有密切的關(guān)系。……地應(yīng)力應(yīng)該是存在的，而且地應(yīng)力變化到一定程度才產(chǎn)生地震。地震之所以發(fā)生，是地殼某地點的巖體或巖層劇烈形變，這個形變總得有力的作用才有可能發(fā)生。我們很難設(shè)想，這個力來自幾百分之一秒這一個瞬間，它總是有一個逐步加強的過程，即積累的過程”①李四光同志關(guān)于地質(zhì)工作方面的一些意見 (一):談地應(yīng)力測量儀器試制等問題 (一九六八年一月十二日).北京:中國地質(zhì)科學(xué)院地質(zhì)力學(xué)研究所，1974:187.。

根據(jù)上述觀點，1962年新豐江地震后，廣東河源新豐江地質(zhì)隊在新豐江水庫地區(qū)開展了地震地質(zhì)調(diào)查工作，并開始地應(yīng)力測量和斷層位移測量方面的研究工作。經(jīng)過查閱文獻(xiàn)及調(diào)研，決定采用壓磁法進(jìn)行地應(yīng)力測量。應(yīng)力計采用含鎳65%的鐵鎳合金制作。經(jīng)過一年多的技術(shù)準(zhǔn)備和室內(nèi)試驗，于1964年春在廣東河源新豐江開展了地應(yīng)力測量及斷層位移測量的現(xiàn)場實測試驗工作。

2 地震活動帶中也有相對安全的地區(qū)

1964年，由于三線建設(shè)的需要，四川西昌到渡口 (攀枝花)一帶要建設(shè)一些大型的工業(yè)基地。而據(jù)一千多年來的歷史記載，該地區(qū)曾發(fā)生過許多強烈的地震，近期也曾發(fā)生過強震。到這樣一個地區(qū)去搞建設(shè)，是由于形勢的要求。要在這個地區(qū)建設(shè)許多重要項目，例如廠礦、鐵路、電站及高層建筑等，都涉及到地殼穩(wěn)定區(qū)和安全問題。為了解決這個問題，李四光認(rèn)為，地震地質(zhì)工作應(yīng)該走在所有建設(shè)工作的前面。這是選擇建設(shè)基地的工作，是開路的工作。于是從廣東抽調(diào)一個地質(zhì)隊赴四川開展地震地質(zhì)工作，這就是隊部設(shè)于西昌附近冕寧縣瀘沽的四川省地質(zhì)局112地質(zhì)隊。同時還從地質(zhì)力學(xué)研究所和地質(zhì)力學(xué)進(jìn)修班抽調(diào)了鄧乃恭、劉迅等一批技術(shù)骨干加強112地質(zhì)隊的技術(shù)力量，參加技術(shù)領(lǐng)導(dǎo)和開展大面積地震地質(zhì)調(diào)查工作。

1965年1月李四光在和地質(zhì)力學(xué)所參加西南地震地質(zhì)工作的同志談話中強調(diào):“地震的產(chǎn)生是由于地下巖層發(fā)生比較強烈的破壞性變動，由這種變動而產(chǎn)生的能量，以地震波的方式向四周傳播出去，直到地表的各個方面?！捎谶@種地震波的傳播會受到巖石的巖性和地質(zhì)構(gòu)造特點等的影響，因此，地震有可能沿某些斷裂帶發(fā)生特別強烈的破壞，而在某些地方的破壞則可能比較微弱”。［2］

他說:“研究地震的目的首先就是盡量避免地震時造成的損失，或者使損失減少到最低限度?！薄傲硪粋€目的是抗震，當(dāng)我們在某些可能發(fā)生地震的地區(qū)非要進(jìn)行建設(shè)不可時，則必須考慮如何能使建筑物抵抗住地震的破壞。上述兩個目的我們都是明確的，這具有重要的政治意義和經(jīng)濟意義。尤其是在當(dāng)前形勢下，這項工作在建設(shè)地區(qū)、大廠礦、大水庫地區(qū)特別重要，恰恰在那些地區(qū)可能會發(fā)生地震，所以說，這項工作更是一個迫切的重大的政治任務(wù)，也是戰(zhàn)斗性的任務(wù)?！保?］然而“在地球這樣大的地區(qū)如何去找危險地區(qū)?過去的方法，是根據(jù)歷史資料劃出烈度等值線范圍，今天看來，這樣按圓圈劃危險區(qū)范圍的方法是不切合實際的。地震波實際上是受構(gòu)造所控制?！虼?，在一些活動的地帶中，也有相對安全的地區(qū) (又叫“安全島”)。這一點，對我們的建設(shè)是很有意義的。關(guān)鍵在于找出活動帶，從目前重點建設(shè)的地區(qū)看，我們就是要確定這些活動地帶和相對安全的地區(qū)”。［4］

1965年10月筆者跟隨時任112地質(zhì)隊總工程師的陳慶宣教授赴四川西昌瀘沽開展了地應(yīng)力測量和斷層位移測量工作。

3 地震地質(zhì)調(diào)查是地震預(yù)報的基礎(chǔ)工作

李四光對地震地質(zhì)大隊 (地殼應(yīng)力研究所前身)的組建和工作傾注了很大的熱情和精力，曾多次與地震地質(zhì)大隊的領(lǐng)導(dǎo)、技術(shù)人員和群眾談話，反復(fù)詳細(xì)說明地震地質(zhì)大隊的工作內(nèi)容、任務(wù)和方向，并不顧80高齡親自同地震地質(zhì)大隊的技術(shù)人員一起到野外進(jìn)行現(xiàn)場地質(zhì)考查。

他在1968年1月聽取地震地質(zhì)大隊匯報工作后說:“地震地質(zhì)工作，跟過去搞地震的作法有所不同。我們著重地質(zhì)構(gòu)造條件，主要是地殼表層構(gòu)造特點的研究，就是地質(zhì)構(gòu)造工作。對地殼表層某些地區(qū)的特點，要進(jìn)行地質(zhì)調(diào)查。地殼表面的構(gòu)造是很復(fù)雜的，我們要研究現(xiàn)今還在活動的構(gòu)造。主要是第三紀(jì)、第四紀(jì)以來的活動構(gòu)造帶。特別是要在有國防建設(shè)和經(jīng)濟建設(shè)意義的地區(qū)進(jìn)行地質(zhì)構(gòu)造工作。地震的發(fā)生，大多數(shù)在現(xiàn)今還在活動的斷裂帶的轉(zhuǎn)折點 (轉(zhuǎn)彎處)或不同方向構(gòu)造交叉點。這是根據(jù)歷史及現(xiàn)今地震資料證實的。我們不但要找活動性斷裂帶，還要找危險點”［5］。他還指出: “現(xiàn)今活動的地帶不一定發(fā)生地震;但是，地震發(fā)生的地方一定是現(xiàn)今還在活動的地區(qū)、地帶、地點。這些地區(qū)、地帶、地點是經(jīng)常可能發(fā)生地震的中心。因此，地震地質(zhì)工作應(yīng)找這樣的地帶，這不是一般地質(zhì)調(diào)查所能辦到的。一句話，地震地質(zhì)工作是開辟地震預(yù)報道路的工作，是為地震預(yù)報打基礎(chǔ)的工作”［5］。

4 地震預(yù)報的關(guān)鍵是抓住地應(yīng)力的變化過程

對于地震預(yù)報工作李四光給予了極大的熱情和關(guān)心。當(dāng)1966年邢臺地震后，周總理問地震能不能預(yù)報時，李四光同志獨排眾議，認(rèn)為地震是可以預(yù)報的［6］。李四光認(rèn)為:“地殼從開始形成，以后又發(fā)生運動并形成各種構(gòu)造，這是一個事實。從這點出發(fā)，我們進(jìn)一步追究一下，地殼為什么發(fā)生運動呢?物體要發(fā)生運動，也要發(fā)生位移，必須有力的作用，即構(gòu)造活動必須有應(yīng)力的作用，現(xiàn)在看，這個力是有大小、有方向的。自然界任何事物的變化，總是有個過程的，因此構(gòu)造活動的內(nèi)因——地應(yīng)力的活動來說，也是有一個過程的。在巖石不能承受那樣大的地應(yīng)力的情況下，就要發(fā)生形變，以至斷裂，產(chǎn)生震動，這就是地震，是一次飛躍的質(zhì)變。如果這個看法是正確的，那我們就應(yīng)該很好地去測量應(yīng)力的活動，抓住這個變化的過程，是解決地震預(yù)報的關(guān)鍵”［7］。

邢臺地震后，李四光立即親自組織和領(lǐng)導(dǎo)了邢臺地震區(qū)的地震地質(zhì)考察，并很快在邢臺地震區(qū)開展了地應(yīng)力測量工作，建立了中國第一個地應(yīng)力地震預(yù)報觀測站——邢臺堯山站［8］。

在堯山開展地應(yīng)力觀測時，李四光部長一再告誡我們，這一工作剛剛起步，沒有經(jīng)驗，一定要特別謹(jǐn)慎小心，重要的是努力搞好實測工作。我們每天將地應(yīng)力變化的測量值直接通過電話和電報報到部長辦公室。李四光部長每天親自研究地應(yīng)力變化圖，分析震情，并用專用電話直接指導(dǎo)我們工作。他還不顧高齡和有病，不辭辛苦親自到堯山站考察工作，并冒著嚴(yán)寒參加我們的地應(yīng)力解除野外試驗，令人感動。

5 李四光地震預(yù)報思想的理論和現(xiàn)實意義

李四光同志在多次接見地震地質(zhì)大隊的同志們的各次談話中，反復(fù)對地震地質(zhì)大隊的工作任務(wù)、工作方向、工作內(nèi)容，甚至具體的工作方法和工作步驟都作了詳盡的說明和指導(dǎo)。

李四光地震地質(zhì)工作和地震預(yù)報思想對現(xiàn)今的地震研究工作仍然具有十分重要的理論和現(xiàn)實意義。為了查明強烈地震帶的分布規(guī)律和每個地震帶可能達(dá)到的烈度和頻率，應(yīng)該從地質(zhì)構(gòu)造的角度來研究地震問題。首先，要對有關(guān)地區(qū)詳盡地進(jìn)行地質(zhì)構(gòu)造工作，特別要查明具有活動性的斷裂帶的性質(zhì)、分布規(guī)律和延伸的范圍;同時，要盡量收集歷史地震資料，加以綜合分析，并根據(jù)這些地震資料和震中分布，研究構(gòu)造體系和地震的關(guān)系。第二，圍繞現(xiàn)今還在活動的斷裂帶，進(jìn)行精密大地測量、微量位移測量、原地應(yīng)力測量，并設(shè)置地震觀測網(wǎng)，進(jìn)行微觀和宏觀的地震觀測工作。第三，對上述觀測資料進(jìn)行綜合分析，分析現(xiàn)今地應(yīng)力分布的情況和活動的方式，從而明確它們和當(dāng)?shù)氐卣鸬年P(guān)系，并確定震源所在和它們的分布范圍。這樣，就有可能進(jìn)一步推測今后地震的發(fā)展趨勢。

李四光還認(rèn)為:一般地震幾乎都是構(gòu)造地震，構(gòu)造地震起源于構(gòu)造運動，要有一定的力量推動巖石才能發(fā)生構(gòu)造運動。在巖石具有一定彈性的條件下，只有當(dāng)這種力量 (地應(yīng)力)增強到超過巖石的強度極限時，巖石才會產(chǎn)生破壞而引起地震。根據(jù)上述理由，認(rèn)為在一個構(gòu)造上互相聯(lián)系的地區(qū)中，選擇適當(dāng)?shù)攸c，觀測地應(yīng)力加強的過程是探索地震預(yù)報的比較可靠的途經(jīng)之一［1］。這為地震預(yù)報研究開辟了新途徑。

筆者認(rèn)為李四光教授的這些觀點和看法至今并沒有過時，值得我們進(jìn)一步體會、研究和貫徹。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步，以往在工作中存在的某些困難將會變得容易克服。長期科學(xué)實踐告訴我們，對于地震地質(zhì)和地震預(yù)報的研究來說，一個正確的指導(dǎo)思想和科技路線，是十分重要的。

［1］李四光.地震地質(zhì)［M］.北京:科學(xué)出版社，1973:38.LI Si-guang.Seismogeology［M］.Beijing:Science Press，1973:38.

［2］李四光.地震地質(zhì):與地質(zhì)力學(xué)研究所參加西南地震地質(zhì)工作同志的談話［M］.北京:科學(xué)出版社，1973:22.LI Si-guang.Seismogeology:Talks with the comrades joining southwestern seismogeological work in the Institute of Geomechanics［M］.Beijing:Science Press，1973:22.

［3］李四光.地震地質(zhì):關(guān)于地震地質(zhì)工作的談話［M］.北京:科學(xué)出版社，1973:28.LI Si-guang.Seismogeology:Talks about seismogeological work［M］.Beijing:Science Press，1973:28.

［4］李四光.地震地質(zhì):地震是可以預(yù)報的［M］.北京:科學(xué)出版社，1973:31.LI Si-guang.Seismogeology:Earthquake is predictable［M］.Beijing:Science Press，1973:31.

［5］李四光.地震地質(zhì):談地震地質(zhì)隊的方向和任務(wù)［M］.北京:科學(xué)出版社，1973:41.LI Si-guang.Seismogeology:The orientation and task of seismogeological team［M］.Beijing:Science Press，1973:41.

［6］馬勝云，馬蘭.李四光年譜［M］.北京:地質(zhì)出版社，1999:1～321.MA Sheng-yun，MA Lan.Chronological life of LI Si-guang［M］.Beijing:Geological Publishing House，1999:1～321.

［7］李四光.地震地質(zhì):與中國科學(xué)院地震體改小組的座談記要［M］.北京:科學(xué)出版社，1973:37.LI Si-guang.Seismogeology:Discussion summary about seismogeological organizational reforms in Chinese Academy of Science［M］.Beijing:Science Press，1973:37.

［8］李方全.李四光同志二三事:李四光紀(jì)念文集［M］.北京:地質(zhì)出版社，1981:89～92.LI Fang-quan.Anecdotes of LI Si-guang:Essays in memory of LI Si-guang［M］.Beijing:Geological Publishing House，1981:89～92.

DEVELOPING LI SIGUANG’S SCIENTIFIC THOUGHT ON EARTHQUAKE PREDICTION

LI Fang-quan
(Institute of Crustal Dynamics，China Earthquake Administration，Beijing 100053，China)

Some useful viewpoints on earthquake forecasting，based on Prof. L i Siguang’s important speeches and instructions，are presented in this paper in combination with authors’own experience and understanding.Those can be summarized in the four aspects as follows.The existence and change of earth stress has close relation with earthquake.Relatively safe areas may occur in active earthquake zones.Earthquake survey must be the basis of earthquake forecasting.Earthquake is predictable and the change process of earth stress is the key for earthquake forecasting.Professor Li Siguang’s theory of“Safe Island”and the thought on earthquake forecast is of great significance both theoretically and realistically，which are the precious assets he left to us and worthy of further consideration，research and implementation so far.

earthquake;earthquake forecast;“Safe Island”;crustal stress surevy

P315.7

A

1006-6616(2011)01-0074-05

2010-08-17

李方全 (1938-)，男，四川省宣漢縣人，中國地震局地殼應(yīng)力研究所研究員，長期從事地應(yīng)力測量工作，是中國最早從事地應(yīng)力測量的研究者之一。