云心
2008年5月12日,四川汶川發(fā)生里氏8.0級(jí)地震,造成慘重人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。當(dāng)時(shí)筆者就在網(wǎng)上見(jiàn)識(shí)了地震之后的種種亂相—有民間的“半仙”說(shuō)自己預(yù)測(cè)到了這場(chǎng)地震的;有人一口咬定“蛤蟆過(guò)街”是地震前兆的(實(shí)際上“蛤蟆過(guò)街”是每年都會(huì)發(fā)生的正常動(dòng)物學(xué)現(xiàn)象);有“專家”信誓旦旦地表示,三峽水庫(kù)或紫坪鋪大壩誘發(fā)了汶川地震(后來(lái)證實(shí),沒(méi)有任何證據(jù)能夠表明水庫(kù)能誘發(fā)震源深度在10千米以下的地震);自然還有某些有官方背景的專家出來(lái)打包票說(shuō)今后四川盆地不會(huì)再有大震。見(jiàn)到這些亂相,筆者不禁對(duì)真正的、科學(xué)的地震知識(shí)一直未能全面普及給中國(guó)民眾感到十分遺憾。
幾乎五年過(guò)去,四川蘆山又發(fā)生里氏7.0級(jí)地震,新浪微博上的各種亂相仍舊,由此,筆者將從科普國(guó)度簡(jiǎn)明扼要地介紹一下每個(gè)人都應(yīng)該知道的地震知識(shí)—真正的、科學(xué)的地震知識(shí)。
地震的短期預(yù)報(bào)是不可能的
1966-1976年間,中國(guó)華北、西南發(fā)生了多次7級(jí)以上地震。當(dāng)時(shí)的地質(zhì)學(xué)家和國(guó)家領(lǐng)導(dǎo)人相信地震是可以預(yù)報(bào)的,可以在幾個(gè)月甚至幾天之前就精確地報(bào)出震中、發(fā)震時(shí)間、震級(jí)這“三要素”,因此在中國(guó)開(kāi)展了一場(chǎng)轟轟烈烈的全民預(yù)報(bào)地震活動(dòng)。1975年2月4日的海城地震預(yù)報(bào)成功,給了人們很大的信心,但這信心很快就被1976年7月28日唐山地震未能預(yù)測(cè)的殘酷事實(shí)潑了一盆涼水。
早在1960年智利大地震和1964年美國(guó)阿拉斯加大地震之后,美國(guó)學(xué)界就開(kāi)展了地震短期預(yù)報(bào)工作。海城地震成功預(yù)報(bào)之后,美國(guó)、日本等發(fā)達(dá)國(guó)家受到鼓勵(lì),投入了更多經(jīng)費(fèi),但是幾乎全部失敗。比如日本從上世紀(jì)80年代就一直在準(zhǔn)備迎接傳說(shuō)中的“東海大地震”(“東海”是日本人對(duì)靜岡、神奈川縣一帶的太平洋的稱呼),但是“東海大地震”遲遲不來(lái),日本的阪神和東北地區(qū)卻先后在1995年和2011年發(fā)生了始料未及的大震。無(wú)論是幾十年的實(shí)踐,還是理論研究,都表明地震的短期預(yù)報(bào)在可預(yù)計(jì)的將來(lái)是不可能的。海城地震的“成功”預(yù)報(bào),實(shí)際上也只是運(yùn)氣好而已?;ㄙM(fèi)了大量經(jīng)費(fèi)的科研部門尚且不能對(duì)地震做出準(zhǔn)確預(yù)報(bào),那些只會(huì)觀“地震云”、看“電磁”、玩數(shù)字、算卦的民間“半仙”們更不可能做出什么準(zhǔn)確預(yù)報(bào)。
同樣的道理,沒(méi)有任何確切的證據(jù)就信誓旦旦預(yù)報(bào)某地一定不地震,也是不可信的。最典型的例子就是發(fā)生小震之后,政府有關(guān)部門為了安撫情緒,斬釘截鐵地說(shuō)“短期內(nèi)發(fā)生更大地震的可能性不大”。誠(chéng)然,地震之后人們的情緒應(yīng)該得到安撫,那也應(yīng)該通過(guò)正確的方式安撫,而不是亂報(bào)“不地震”。盡管小震之后未必總有大震,但根據(jù)美國(guó)地震學(xué)家對(duì)美國(guó)加州南部地震的總結(jié),一地發(fā)生3級(jí)以上小震之后,120小時(shí)之內(nèi)在原地周邊10公里的范圍內(nèi)再發(fā)生更大地震的概率是6%。盡管這是一個(gè)很小的數(shù)值,但畢竟沒(méi)有小到可以忽略不計(jì)。歷史數(shù)據(jù)表明,中國(guó)歷史上很多大震之前的確都有小型前震,比如汶川地震之前的幾年內(nèi)龍門山斷裂帶中段就發(fā)生了很多小震,其中僅2008年1月至5月12日上午就發(fā)生了30多次小震,當(dāng)時(shí)卻被政府和某些專家辟謠說(shuō)“短期內(nèi)不會(huì)有更大地震”。類似這樣亂報(bào)“不地震”的情況如果一再發(fā)生,只能嚴(yán)重打擊人們對(duì)政府的信任程度。
要像熟悉周圍的餐館一樣熟悉地下的斷層
說(shuō)地震的短期預(yù)報(bào)不可能,并不是說(shuō)人們就完全無(wú)法掌握地震的發(fā)生規(guī)律。如果在做地震科普時(shí)過(guò)分強(qiáng)調(diào)了地震短期預(yù)報(bào)不可能的一面,卻沒(méi)有同時(shí)強(qiáng)調(diào)學(xué)界對(duì)地震發(fā)生規(guī)律已經(jīng)有一定認(rèn)識(shí)的一面,這樣雖然有益于糾正“地震可以短期預(yù)報(bào)”的錯(cuò)誤觀念,卻矯枉過(guò)正,容易走向另一個(gè)“不可知論”的極端。
在地震發(fā)生的各種規(guī)律中,由地球板塊運(yùn)動(dòng)造成的“構(gòu)造地震”(占了所有地震的大多數(shù))總是發(fā)生在有活動(dòng)斷層的地方,這就是一條鐵律。在遠(yuǎn)離活動(dòng)斷層的地方,地震的危害性就很小,甚至可以忽略。比如在中國(guó),“鄂爾多斯地塊”(北至河套平原,東至山西呂梁山,南至渭河平原,西至寧夏平原、六盤(pán)山,核心地帶包括內(nèi)蒙古鄂爾多斯,陜北榆林、延安,甘肅慶陽(yáng)等)就是一個(gè)非常穩(wěn)定的地塊,雖然其周邊地區(qū)會(huì)發(fā)生大震,但其內(nèi)部就絕無(wú)大震。再如東南丘陵地區(qū)(包括浙江、江西、湖南、貴州四省大部,廣西東部以及福建、廣東的非沿海地區(qū)),在地質(zhì)學(xué)屬于“揚(yáng)子板塊”,因?yàn)樵诘刭|(zhì)史上發(fā)生過(guò)巖漿侵入,把多數(shù)斷層都牢牢“黏合”在一起,所以也是一個(gè)較為穩(wěn)定的地域,除江西九江、廣東、福建沿海和廣東內(nèi)部部分地區(qū)外,其內(nèi)部很少有強(qiáng)震。
與此相反,在有活動(dòng)斷層分布的地方,特別是歷史上曾經(jīng)發(fā)生過(guò)大震的地方,未來(lái)就有發(fā)生地震的可能,應(yīng)該多加注意。因此,了解你所居住的地方有沒(méi)有活動(dòng)斷層,危險(xiǎn)性如何,歷史上有沒(méi)有大震,是大家應(yīng)該做的功課;政府和科研機(jī)構(gòu)也理應(yīng)把相關(guān)的信息主動(dòng)向社會(huì)公開(kāi)。
以北京為例,北京是一個(gè)活動(dòng)斷層非常多的地方,僅六環(huán)以內(nèi)的活動(dòng)斷層就有五條:南口-孫河斷裂,順義斷裂,南苑-通縣斷裂,高麗營(yíng)-黃莊斷裂,永定河斷裂。這些斷裂在歷史上曾經(jīng)發(fā)生過(guò)6級(jí)地震。而北京東郊的下甸斷裂,更是在清朝康熙年間(1679年)在平谷和三河之間發(fā)生過(guò)8級(jí)巨震。如果你對(duì)這些斷層心里有數(shù),就算不知道它們什么時(shí)候會(huì)發(fā)生地震,但至少明白危險(xiǎn)性存在,應(yīng)該在家里隨時(shí)儲(chǔ)備一些救急的水、食品、藥品;在買房、租房的時(shí)候,也可以盡量避開(kāi)靠近斷層的房子,同時(shí)對(duì)房屋的抗震性能有所了解。如果大家盡量做到這一點(diǎn),在地震來(lái)襲的時(shí)候恐怕就可以挽救不少生命和財(cái)產(chǎn)。
說(shuō)說(shuō)龍泉山斷裂帶
現(xiàn)在我來(lái)說(shuō)說(shuō)大家最關(guān)心的四川盆地龍泉山斷裂帶。我的參考文獻(xiàn)是黃偉、江娃利2012年3月發(fā)表在《西北地震學(xué)報(bào)》上的文章《四川龍泉山斷裂帶及其活動(dòng)性與潛在地震危險(xiǎn)性討論》,我先介紹一下這篇文章的主要內(nèi)容。
龍泉山斷裂帶北起德陽(yáng)市中江縣,經(jīng)過(guò)金堂、成都市龍泉驛區(qū)、簡(jiǎn)陽(yáng)、仁壽等區(qū)縣,南至樂(lè)山市新橋鎮(zhèn)附近,全長(zhǎng)大于230千米。這條斷裂帶主要包含兩條平行的斷層,即龍泉山西緣斷裂和龍泉山東緣斷裂,兩條斷層之間的地塊隆起,就形成條狀的龍泉山。
從20世紀(jì)80年代開(kāi)始,與龍泉山斷裂帶相關(guān)的討論才逐漸增多,在2008年汶川地震之后這一斷裂帶更是得到學(xué)界重視。但是因?yàn)檠芯坎怀浞?,迄今為止地質(zhì)學(xué)界對(duì)這條斷裂帶的性質(zhì)和危險(xiǎn)性并沒(méi)有統(tǒng)一認(rèn)識(shí),意見(jiàn)分歧還很大。比如在龍泉山斷裂帶的兩條斷層里,哪一條是主要斷裂?這個(gè)就還沒(méi)有統(tǒng)一的說(shuō)法,有人說(shuō)西緣斷裂是主斷裂,也有人說(shuō)東緣斷裂是主斷裂。
當(dāng)然,大家更關(guān)心的問(wèn)題是龍泉山斷裂帶的活動(dòng)性如何?未來(lái)有沒(méi)有可能發(fā)生強(qiáng)震?可能達(dá)到幾級(jí)?在這個(gè)問(wèn)題上分歧就更多了。最樂(lè)觀的估計(jì)認(rèn)為“龍泉山斷裂主體在接近地表處形成斷裂傳播褶皺,斷裂的滑動(dòng)量大部分通過(guò)褶皺變形來(lái)吸收,因此不具備孕育大地震的可能性”,但多數(shù)學(xué)者不贊同。有學(xué)者通過(guò)有限的計(jì)算,認(rèn)為龍泉山斷裂帶最大可能發(fā)生5.1-6.2級(jí)地震,而1967年1月24日發(fā)生在仁壽大林場(chǎng)的5.5級(jí)地震(震源深度僅4千米)就堪稱是這一斷裂帶的最大地震,這種計(jì)算的可靠性也不大。最悲觀的估計(jì)就是我在微博里說(shuō)的,有可能發(fā)生6.5級(jí)以上的強(qiáng)震,當(dāng)然這也同樣是一種初步推斷。如果要減小分歧、取得更精確的結(jié)論,那就必須做更多的地質(zhì)勘查。
以上就是黃偉和江娃利這篇文章的主要結(jié)論。旅加地質(zhì)學(xué)家嵇少丞先生則提供了更多、更具體的警告。首先,汶川、蘆山兩次地震之后,龍門山斷裂帶全線都活動(dòng)完畢,能量得到釋放,這肯定會(huì)影響到周邊其他斷層的活動(dòng)。最值得警惕的斷層有:鮮水河-安寧河-小江斷裂(甘孜-道孚-康定-石棉-西昌-巧家),岷江斷裂和虎牙斷裂(松潘、平武附近),四川盆地內(nèi)的龍泉山斷裂和華鎣山斷裂(主要是南段的宜賓-富順-榮昌一帶)。這些斷層本來(lái)都在抵抗青藏高原向四川盆地?cái)D壓的巨大推力,但是一旦其中一兩個(gè)斷層抵抗不住,發(fā)生地震,推力集中在剩下的斷層之上,就可能讓它們發(fā)生連鎖性的繼發(fā)活動(dòng),直到這巨大的力量大部分被釋放為止。
其次,成都平原覆蓋著松散的沉積蓋層,僅最近幾千萬(wàn)年沉積的地層厚度就達(dá)一千多米,其中有不少地區(qū)(特別是龍門山山前地區(qū))存在富含地下水的飽和砂土層。一旦在附近的龍泉山斷裂帶發(fā)生6級(jí)左右的淺源中強(qiáng)震,這些飽和砂土層會(huì)發(fā)生液化。如果其上的工程建筑(特別是那些建于幾十年前的老建筑,以及農(nóng)村的自建房)沒(méi)有做過(guò)防砂土液化的抗震處理,這種液化的地層將“具有明顯的震害放大作用”,“對(duì)工程建筑的破壞極為嚴(yán)重”,“帶來(lái)慘重的社會(huì)經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡”(詳細(xì)情況參見(jiàn)嵇教授的博文《龍門山斷裂帶與強(qiáng)震》)。
從龍泉山斷裂帶的知識(shí)中可以學(xué)到什么
看過(guò)上面有關(guān)龍泉山斷裂帶的知識(shí)之后,我們應(yīng)該怎么做呢?
首先,當(dāng)然是不要恐慌。就像前面說(shuō)的,身處活動(dòng)斷層附近的居民(比如住在北京的我)應(yīng)該像熟悉周邊的餐館一樣熟悉附近活動(dòng)斷層的分布和可能的危害性,同時(shí)像熟悉私家車的各種性能一樣熟悉自己所住或租的房屋的抗震性能(比如是否建在活動(dòng)斷層附近?是否建在飽和砂土帶上?是否有相應(yīng)的抗震結(jié)構(gòu)?),做到心中有數(shù),時(shí)時(shí)存?zhèn)€心眼。生活還是要正常生活的。很多人因?yàn)榭只?,就拼命追求一個(gè)確定性的地震預(yù)報(bào),這樣只能上了“半仙”的當(dāng)??傊诹私饬苏_的地震知識(shí)之后,我們每個(gè)人都應(yīng)該在心理上邁過(guò)恐慌這道坎,讓對(duì)地震的戒備成為日常生活的一部分。
其次,了解了活動(dòng)斷層的情況,也可以幫助公眾監(jiān)督政府的地震預(yù)防措施和抗震規(guī)劃。以這次的蘆山地震為例,在五年前汶川地震時(shí)就有專家警告龍門山斷裂帶南段有可能繼發(fā)大震,但是據(jù)新聞報(bào)道,地震發(fā)生之后,寶興縣的飲用水、食物儲(chǔ)備僅夠使用兩天,蘆山縣一些鄉(xiāng)鎮(zhèn)的飲用水、食物也都嚴(yán)重短缺,不得不靠外界冒著種種危險(xiǎn)(比如被崩塌的巨石砸中的危險(xiǎn))一車一車地向里運(yùn)輸,說(shuō)明這些危險(xiǎn)地區(qū)的物資儲(chǔ)備并不充足,并沒(méi)有做足迎接大震的準(zhǔn)備。如果汶川地震發(fā)生之后,當(dāng)?shù)鼐用裰雷约核幍奈kU(xiǎn)境地,敦促政府多在本地儲(chǔ)備一些物資,這次的震后救災(zāi)也能更有效、更從容一些。同樣,考慮到龍泉山斷裂帶未來(lái)的可能危險(xiǎn),成都市民也應(yīng)該在自己加強(qiáng)防備的同時(shí),敦促政府提高警惕,提高建筑物的安全程度(特別是地基的堅(jiān)實(shí)程度),同時(shí)盡快開(kāi)展更詳細(xì)深入的地質(zhì)勘查工作。政府的自身努力,加上民眾的監(jiān)督,二者合起來(lái),才能最好地保證萬(wàn)無(wú)一失。
按一些人的主張,如果地質(zhì)學(xué)界自己都沒(méi)有統(tǒng)一的意見(jiàn),那就不應(yīng)該貿(mào)然把這些推測(cè)(特別是最悲觀的估計(jì))傳達(dá)給公眾。然而,我不認(rèn)同這個(gè)觀點(diǎn)。首先,意見(jiàn)統(tǒng)一不統(tǒng)一是相對(duì)的。比如未來(lái)在龍泉山斷裂帶會(huì)發(fā)生多大等級(jí)的地震上學(xué)界雖然不統(tǒng)一,但沒(méi)有一個(gè)嚴(yán)肅的學(xué)者會(huì)胡說(shuō)這里會(huì)發(fā)生8級(jí)地震,因?yàn)檫@里的地質(zhì)條件已經(jīng)足以確證這是根本不可能的。
再次,人的生命只有一次,財(cái)產(chǎn)的積聚也不容易,在不恐慌的前提下,把問(wèn)題估計(jì)得嚴(yán)重一些并沒(méi)有太大害處。黃偉、江娃利那篇文章就指出,中國(guó)地質(zhì)學(xué)界喜歡根據(jù)歷史地震情況推斷一個(gè)斷裂帶的危險(xiǎn)性,這是有很大局限性的。比如唐山地震的斷裂帶在歷史上就沒(méi)有發(fā)生過(guò)大震,當(dāng)時(shí)的學(xué)者因此沒(méi)有多在意這條斷裂帶,結(jié)果卻發(fā)生了大震,死傷慘重。汶川地震也一樣,之前很多學(xué)者根據(jù)歷史地震情況就斷言龍門山斷裂帶活動(dòng)性不高,結(jié)果再次發(fā)生了出人意料的大震。有了這樣的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn),如果還要憑有限的歷史地震數(shù)據(jù)堅(jiān)持說(shuō)龍泉山斷裂帶一定危害不大,那就是不負(fù)責(zé)任了。
總之,中國(guó)是一個(gè)地震高發(fā)的國(guó)家,按平均壽命70歲算,每個(gè)中國(guó)人一生都要經(jīng)歷2-3次的國(guó)內(nèi)地震高發(fā)期,因此民眾理應(yīng)具備一定的地震知識(shí)。要讓民眾從不知到知,有些代價(jià)(比如一時(shí)的恐慌)是不可避免的,但如果因?yàn)閾?dān)心引發(fā)這一時(shí)的恐慌,就始終不愿意把相關(guān)的研究情況公之于眾,那么地震恐慌這道坎中國(guó)永遠(yuǎn)也邁不過(guò)去。日本的地震更加高發(fā),那里的民眾有足夠的知識(shí),就不再恐慌。仍以推測(cè)的“東海大地震”為例,盡管日本人已經(jīng)放棄了預(yù)報(bào)其準(zhǔn)確時(shí)間的打算,但是每隔一段時(shí)間,總會(huì)有機(jī)構(gòu)出來(lái)主動(dòng)提醒大家不可忽略其危害性,甚至宣傳說(shuō)可能會(huì)發(fā)生9級(jí)巨震,數(shù)萬(wàn)人死亡,也沒(méi)見(jiàn)引發(fā)什么恐慌。這樣的良性機(jī)制難道不是我們應(yīng)該學(xué)習(xí)的嗎?
(作者為科普作家)