痛定思痛話地震

汶川大地震究竟是如何發(fā)生的？它的威力到底有多大？一次地震為什么會(huì)造成如此大量的房屋毀壞和人員傷亡？地震預(yù)報(bào)為什么如此困難？人類如何提高抗震能力？這是大地震后人們普遍關(guān)心的問(wèn)題。

5600顆廣島原子彈

由于地球的印度洋板塊不斷向歐亞板塊俯沖，使青藏高原的地殼物質(zhì)不斷向東滑移。當(dāng)這些地殼物質(zhì)滑移到汶川地震區(qū)所處的龍門山構(gòu)造帶后，受到四川盆地的阻擋，聚集了令人難以想象的巨大的能量。當(dāng)這一能量通過(guò)地震這種方式釋放出來(lái)時(shí)，威力驚人。地震專家告訴我們，其釋放的能量相當(dāng)于5600顆廣島原子彈爆炸所產(chǎn)生的能量。

這是一次千年不遇的特大地震，震源深度僅為10公里，屬于內(nèi)陸淺源地震，地震釋放的巨大能量造成了長(zhǎng)達(dá)300多公里的地表破裂，破裂時(shí)間持續(xù)約80秒，斷層從汶川縣映秀鎮(zhèn)向東北方向一直延續(xù)至青川縣一帶，地震裂縫、地震鼓包、同震隆起等地面破壞現(xiàn)象隨處可見(jiàn)，最大地面隆起達(dá)到6米。斷層穿過(guò)之處山河為之改觀，道路、橋梁、房屋等各類建筑物更是無(wú)堅(jiān)不摧。其主震影響范圍之廣，除黑龍江、吉林和西藏等局部地區(qū)外，整個(gè)中國(guó)均有明顯震感。這就如同一塊大石頭投入湖中，掀起的波浪傳到很遠(yuǎn)才慢慢平息下來(lái)。

汶川地震發(fā)生的區(qū)域位于青藏高原向成都平原過(guò)渡地帶，地質(zhì)構(gòu)造與自然地理?xiàng)l件十分復(fù)雜，地震造成的崩塌、滑坡等次生災(zāi)害非常嚴(yán)重。據(jù)初步統(tǒng)計(jì)，汶川地震已造成650多萬(wàn)間房屋倒塌，2300多萬(wàn)間房屋損壞，北川縣城、汶川縣映秀鎮(zhèn)等部分城鎮(zhèn)被夷為平地。山體的崩塌、滑坡堵塞了河道，形成了唐家山等18個(gè)極具威脅的堰塞湖。

為什么有的房屋沒(méi)有倒塌

地震對(duì)建筑物的破壞，首先取決于建筑物所在地區(qū)的地震烈度，這不僅與地震的震級(jí)有關(guān)，也與距地震中心的遠(yuǎn)近及當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)條件有關(guān)。這次汶川地震的震級(jí)是8級(jí)，震中區(qū)烈度達(dá)11度，造成的破壞很嚴(yán)重，但震中區(qū)外圍的成都市區(qū)僅有7度，損失就相對(duì)較小。

第二個(gè)因素是建筑物所在地區(qū)的地質(zhì)條件。這次地震的震中區(qū)，地表位移達(dá)幾米。如果建筑物正好位于斷層上，這樣大的位移量，即使非常堅(jiān)固的建筑物也會(huì)被破壞；相反，如果建筑物不在斷層上，即使僅僅相隔幾十米，造成的破壞也可能相對(duì)輕一些。

此外，建筑物的結(jié)構(gòu)和施工質(zhì)量，是決定建筑物損毀程度的另一個(gè)因素。任何地區(qū)的建筑物都有一定的基本設(shè)防烈度，在建筑質(zhì)量沒(méi)問(wèn)題的情況下，如果發(fā)生的地震對(duì)某個(gè)地區(qū)造成的烈度在基本設(shè)防烈度內(nèi)，建筑物應(yīng)當(dāng)沒(méi)有問(wèn)題。如果出現(xiàn)問(wèn)題，則肯定是施工質(zhì)量問(wèn)題。但是，如果地震造成的烈度高于基本設(shè)防烈度，例如，汶川震中區(qū)烈度達(dá)11度，而該地區(qū)設(shè)防烈度是7度，所以，在這些地區(qū)就很難判定房屋倒塌是否是由于建筑物的施工質(zhì)量問(wèn)題造成的。從建筑物結(jié)構(gòu)上來(lái)說(shuō)，同樣的地面運(yùn)動(dòng)，開間比較大的房間所承受的壓力比較大，也相對(duì)比較容易破裂和倒塌。

抗震水平是可以提高的

地震、洪水、海嘯、颶風(fēng)和火山爆發(fā)，是地球上最令人畏懼的五大自然災(zāi)難，然而，它們又是形成今日地球大部分地形地貌的杰出功臣。如果沒(méi)有它們，地球?qū)⒊蔀樗罋獬脸恋纳衬?。作為一種自然現(xiàn)象，地震的發(fā)生不可避免，但人類的抗震水平是可以提高的。

在我國(guó)，從1966年邢臺(tái)地震以后提出的“基礎(chǔ)深一點(diǎn)、墻壁厚一點(diǎn)、屋頂輕一點(diǎn)”的概念，到1976年唐山地震以后創(chuàng)造的“磚房加構(gòu)造柱圈梁”技術(shù)，直到今天的“小震不壞，中震可修，大震不倒”的“三水準(zhǔn)”抗震設(shè)防理論，工程抗震設(shè)計(jì)的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)正在不斷得到改進(jìn)和完善。

汶川特大地震凸顯了我們必須重視解決人與地的關(guān)系、人與環(huán)境的關(guān)系。在一個(gè)小小的山溝城鎮(zhèn)，進(jìn)行高密度的建設(shè)，將一些不該建的產(chǎn)業(yè)布局于此，使得大量人口在狹小的地區(qū)內(nèi)不斷集聚，無(wú)形中加大了城鎮(zhèn)的安全風(fēng)險(xiǎn)。雖然，地震的發(fā)生有它的不可知性，但仍有其一定的規(guī)律性。人類應(yīng)當(dāng)科學(xué)地從地震災(zāi)害中總結(jié)經(jīng)驗(yàn)、教訓(xùn)，盡可能多地挽救生命和減少損失。

專家指出，震后5年內(nèi)，重災(zāi)區(qū)滑坡災(zāi)害將十分嚴(yán)重，尤其在雨季。震后10年內(nèi)，強(qiáng)震區(qū)的滑坡、泥石流災(zāi)害鏈將進(jìn)入高度活躍期。在規(guī)劃災(zāi)后重建時(shí)，必須考慮此類次生災(zāi)害的嚴(yán)重威脅。不久前，國(guó)務(wù)院發(fā)布的《汶川地震災(zāi)后恢復(fù)重建條例》對(duì)此作了明確規(guī)定：重新選址時(shí)，應(yīng)當(dāng)避開地震活動(dòng)斷層或者生態(tài)脆弱和可能發(fā)生洪災(zāi)、山體滑坡、崩塌、泥石流、地面塌陷等災(zāi)害的區(qū)域以及傳染病自然疫源地。

地球透鏡計(jì)劃

繼中國(guó)汶川“5·12”大地震后，6月8日，希臘發(fā)生了里氏6．5級(jí)地震，造成149人死傷。6月14日，日本東北地區(qū)發(fā)生里氏7．2級(jí)地震，造成200多人死傷、失蹤。接連不斷的地震災(zāi)害警示人們，加強(qiáng)對(duì)地球本身的了解刻不容緩。

到目前為止，準(zhǔn)確預(yù)測(cè)災(zāi)難性地震對(duì)于地震研究機(jī)構(gòu)仍然是可望而不可及的。其最主要的原因，是科學(xué)家無(wú)法深入地殼以下幾公里處進(jìn)行觀察、研究。但越來(lái)越多的地震學(xué)家認(rèn)識(shí)到，另一個(gè)重要的原因，是我們對(duì)整個(gè)地球的深部世界，對(duì)巖石圈結(jié)構(gòu)及其運(yùn)動(dòng)的規(guī)律認(rèn)識(shí)有限。

20世紀(jì)后期以來(lái)，國(guó)際上陸續(xù)啟動(dòng)了一批以地球科學(xué)為主的大型研究計(jì)劃，還開展了地震—衛(wèi)星技術(shù)的研究。其中，最引人注目的是正在實(shí)施中的為期15年的旨在揭示北美大陸四維結(jié)構(gòu)的地球科學(xué)項(xiàng)目——“地球透鏡計(jì)劃”。

豐富的地層構(gòu)造以及位于全球地震活動(dòng)帶上的地理位置，使得北美大陸成為調(diào)查斷層特性、地震過(guò)程、應(yīng)力遷移、板塊邊界移動(dòng)、大尺度的大陸變形、大陸結(jié)構(gòu)和演化、地球深部結(jié)構(gòu)和組成的理想之地，也提供了對(duì)深部地幔前所未有的探究視角。

“地球透鏡計(jì)劃”擁有“板塊邊界觀測(cè)臺(tái)”、“圣安德烈斯斷層深度觀測(cè)臺(tái)”和“全美地震觀測(cè)臺(tái)陣”等先進(jìn)探測(cè)設(shè)施。這些設(shè)施還將與世界各地的觀測(cè)儀器和觀測(cè)臺(tái)聯(lián)網(wǎng)，并能和地球物理學(xué)、地震學(xué)、測(cè)地學(xué)、信息科技、鉆井技術(shù)等最新成果不斷整合，從而大大擴(kuò)展人類對(duì)地球動(dòng)態(tài)變化的了解。

困難中仍有希望

20世紀(jì)60年代中期開始，一些地震頻繁的國(guó)家相繼開展了有計(jì)劃的地震預(yù)報(bào)研究。但嚴(yán)峻的現(xiàn)實(shí)是，20世紀(jì)80年代末以來(lái)，世界各地發(fā)生的一系列災(zāi)難性地震幾乎都是在毫無(wú)預(yù)報(bào)的情況下發(fā)生的，而一些預(yù)測(cè)有強(qiáng)震并為此作了應(yīng)急準(zhǔn)備的地區(qū)卻沒(méi)發(fā)生地震。這表明地震預(yù)報(bào)不僅難度大而且準(zhǔn)確性差。

我國(guó)是一個(gè)多地震國(guó)家，老百姓發(fā)現(xiàn)在強(qiáng)烈地震之前，大都會(huì)出現(xiàn)一些異?，F(xiàn)象。這些與地震的發(fā)生有密切聯(lián)系的異?，F(xiàn)象叫地震前兆。常見(jiàn)的有井水發(fā)渾、冒泡、翻花、升溫、變色、變味、陡漲、陡落；泉源突然枯竭或涌出；出現(xiàn)令人恐怖的地聲、地光、火球。但更多的則是動(dòng)物行為異常：騾馬牛驢不進(jìn)圈、飛鳥歸來(lái)不進(jìn)巢、雞飛狗跳、老鼠大搬家……據(jù)我國(guó)近40年的統(tǒng)計(jì)，震前有異常反應(yīng)的動(dòng)物多達(dá)100多種。震前11小時(shí)左右，動(dòng)物異常的頻率會(huì)有所增高，并在震前2~3小時(shí)達(dá)到高潮。

這種經(jīng)驗(yàn)對(duì)預(yù)報(bào)有前震和有許多前兆的地震比較有效，但并不能對(duì)所有這類地震做出臨震預(yù)報(bào)，因?yàn)檫@一次強(qiáng)震的先兆往往并不一定是下一次大地震的預(yù)兆。

盡管地震學(xué)家對(duì)短期或短臨預(yù)報(bào)爭(zhēng)論激烈，但對(duì)中長(zhǎng)期預(yù)測(cè)則普遍給予肯定。在10年左右時(shí)間尺度、幾百千米左右空間尺度上，對(duì)強(qiáng)震進(jìn)行預(yù)測(cè)是可能的。這種預(yù)測(cè)對(duì)防震減災(zāi)的社會(huì)準(zhǔn)備和工程措施更為重要。隨著科技的進(jìn)步，通過(guò)地殼形變監(jiān)測(cè)、地傾斜監(jiān)測(cè)、重力異常監(jiān)測(cè)、地應(yīng)力監(jiān)測(cè)、地溫異常監(jiān)測(cè)、磁異常監(jiān)測(cè)、衛(wèi)星遠(yuǎn)紅外線監(jiān)測(cè)、衛(wèi)星板塊運(yùn)動(dòng)監(jiān)測(cè)、強(qiáng)潮汐預(yù)警、動(dòng)物異常監(jiān)測(cè)等手段相配合，相信準(zhǔn)確預(yù)測(cè)地震是可以逐步實(shí)現(xiàn)的。