九寨溝地震與美景的自然之秘

“8·8”九寨溝地震是偶然的嗎？九寨溝美景的形成和地震有關(guān)嗎？本刊特邀著名地質(zhì)學(xué)家范曉老師和讀者朋友聊聊這些話題。

2017年8月8日21時(shí)19分，四川阿壩州九寨溝縣發(fā)生7.0級(jí)地震。

當(dāng)時(shí)，九寨溝九寨千古風(fēng)情區(qū)，正在上演汶川“5·12”地震情景劇。突然，地震發(fā)生了。一開始臺(tái)下觀眾以為是演出的特效，晃動(dòng)和下雨都是人為的，是為了讓地震場(chǎng)景更加逼真……直到看到臺(tái)上的演員都跑了，現(xiàn)場(chǎng)舞臺(tái)前面的燈也掉下來了，觀眾才恍然大悟——真是地震發(fā)生了。

地震前的諾日朗瀑布（ 攝影 楊樺）

截至2017年8月13日20時(shí)，九寨溝地震造成25人死亡，525人受傷，6人失聯(lián)，受災(zāi)群眾（含游客）超過17萬人，7萬多間房屋不同程度受損（其中倒塌76間）。

九寨溝地震的大背景

“8·8”九寨溝7級(jí)地震發(fā)生在青藏高原東緣的岷山山脈，屬岷山地震帶（或稱松潘地震帶）。海拔5588米的岷山主峰——雪寶頂，是整個(gè)青藏高原最東邊的雪山，這里也是青藏高原向秦嶺山脈、四川盆地過渡之處，地形陡變，斷裂帶密集，地殼運(yùn)動(dòng)強(qiáng)烈。所以，岷山地震帶成為中國(guó)西部最重要的地震活動(dòng)帶之一便不足為奇。

浩瀚蒼茫的岷山群峰

游客乘車由松潘去九寨溝，必定要翻越岷江與嘉陵江支流白河的分水嶺弓杠嶺。弓杠嶺上突兀聳立著兩個(gè)烽火臺(tái)一樣的平頂方山，分別被稱為斗雞臺(tái)、公斗雞。斗雞臺(tái)的山頂平臺(tái)，海拔3843.4米，相對(duì)高差320米，山頂平臺(tái)面積約3.75萬平方米。登上這兩個(gè)山丘，你會(huì)吃驚地發(fā)現(xiàn)，它們皆由古河床礫石層堆積的礫巖構(gòu)成。據(jù)研究，這些礫巖為距今80萬年左右岷江古河床的沉積，因弓杠嶺的強(qiáng)烈抬升，弓杠嶺北側(cè)峽谷的地勢(shì)反差快速加大，嘉陵江上游的白河不斷向南擴(kuò)展并襲奪岷江源的水系，使岷江源頭向南退縮，原來的岷江古河道沉積被分割殘留在現(xiàn)今的分水嶺處，形成斗雞臺(tái)這樣的方山孤丘，這是青藏高原邊緣強(qiáng)烈隆升與斷塊運(yùn)動(dòng)的見證。

從歷史記錄來看，岷山地震帶的地震主要沿西北走向的瑪曲—荷葉斷裂（塔藏?cái)嗔眩?，近南北走向的岷江斷裂、虎牙斷裂，近東西走向的雪山斷裂活動(dòng)。這種地質(zhì)構(gòu)造背景與地震活動(dòng)方式，與南邊（曾發(fā)生“5·12”汶川地震）的龍門山地震帶有較明顯的差異。

“8·8”九寨溝地震的特征

地震就是斷層破裂錯(cuò)動(dòng)產(chǎn)生的震動(dòng)。每當(dāng)強(qiáng)震發(fā)生后，地震科學(xué)家就要根據(jù)地震波對(duì)發(fā)震斷層進(jìn)行分析，目前已成為慣例。2017年8月8日九寨溝7級(jí)地震發(fā)生當(dāng)晚，中國(guó)地震臺(tái)網(wǎng)中心便發(fā)布了這次地震的專業(yè)圖集。它利用接收到的此次地震事件的地震波，解析了發(fā)震斷裂的空間形態(tài)、活動(dòng)方式與受力狀況。此后，又陸續(xù)更新了相關(guān)數(shù)據(jù)，尤其是余震的數(shù)據(jù)。根據(jù)這些數(shù)據(jù)，可以看出九寨溝地震的一些主要特征：

發(fā)震的是近南北走向（北北西向）的虎牙斷裂的北延部分，（見下圖中的標(biāo)示），這從余震的分布也可以看出;地震主要沿走向326°（北北西向）的斷層破裂面發(fā)生，運(yùn)動(dòng)方式主要是在水平面上，斷層兩邊的地塊呈反時(shí)針方向的滑動(dòng)或錯(cuò)動(dòng);引發(fā)地震斷層破裂錯(cuò)動(dòng)的主導(dǎo)推動(dòng)力，來自于這一區(qū)域地殼中東西方向的擠壓力。

那么，震中的位置在哪里呢？

震中經(jīng)緯坐標(biāo)數(shù)據(jù)是：北緯33.20°，東經(jīng)103.82°。具體位置約在干海子與諾日朗連線的中點(diǎn)處，震中離東南方向的諾日朗與西北方向的干海子的距離，均約8.6千米。主要的發(fā)震斷裂，大致沿漳扎鎮(zhèn)西側(cè)的波日俄、沃古所在的山谷延伸。

由于震中離九寨溝景區(qū)及漳扎鎮(zhèn)（旅游重鎮(zhèn)）很近，所以對(duì)景區(qū)環(huán)境及游客安全有較大影響。

九寨溝所在的岷山地區(qū)，地震較為頻繁，歷史上不乏破壞性極大的強(qiáng)震和巨震。（可參見表“九寨溝所在區(qū)域的歷史強(qiáng)震”）。其中最著名的有1879年的武都地震和1976年的松潘地震。

1879年7月1日，甘肅武都8級(jí)地震，震中在武都（今隴南）與文縣之間，離漳扎鎮(zhèn)約85千米。史載，武都城內(nèi)突起土包，方圓達(dá)1千米左右，各處山崩地裂水涌，房屋倒塌甚多，地震波及西安以東、成都以南，縱橫近1000千米，死亡共計(jì)2萬余人。

1976年8月16日、8月23日，松潘發(fā)生兩次7.2級(jí)地震，其間的8月22日，還有一次6.7級(jí)地震。震中皆在此次九寨溝地震震中南南東方向約70千米處的松潘小河附近，發(fā)震斷裂也為虎牙斷裂。松潘地震震中區(qū)面積約1900平方千米，震中區(qū)90%的房屋倒塌，小河鄉(xiāng)一帶的涪江兩岸出現(xiàn)大面積山體崩塌，并在陳家村形成長(zhǎng)2千米、寬120米、深30米的地震堰塞湖。

九寨溝美景的形成和地震有關(guān)嗎？

九寨溝是嘉陵江源流之一白河右岸的支溝，九寨溝流域的地勢(shì)反差達(dá)到2700米以上，總體上，由南向北，亦即由松潘高原向白河峽谷，從海拔4500米以上的山嶺到海拔2000米左右的谷地，地形呈階梯狀下降。這種地形的產(chǎn)生，正是因?yàn)楦咴吘壉灰唤M北西走向的斷裂切割成一級(jí)級(jí)的階梯狀斷塊。這種地形階梯，反映在河床上，便是一級(jí)級(jí)的陡坎和瀑布，而在每一級(jí)陡坎上，都會(huì)重復(fù)出現(xiàn)九寨溝最典型的“瀑—灘—湖（群）”景觀組合單元。例如，諾日朗瀑布—鏡海單元、珍珠灘瀑布—五花海單元、樹正瀑布—犀牛海單元等等。此外，九寨溝主要溝谷的走向幾乎都受控于北北東、北北西這兩組走向的斷裂，從而成為斷裂谷。其中，北北西走向的斷裂谷，即與此次九寨溝地震的發(fā)震斷裂平行。endprint

被一級(jí)級(jí)地形陡坎分隔的九寨溝典型的“瀑—灘—湖”景觀組合之一，諾日朗瀑布—鏡海單元。

由于九寨溝流域分布有厚達(dá)4000米以上的石灰?guī)r類巖層，加上豐沛的降水、茂密的植被、斷裂裂隙構(gòu)成的地下水通道，以及特殊的高寒氣候環(huán)境，便發(fā)育了以地表大量鈣華堆積為特色的喀斯特地貌，被專家稱為“岷山式喀斯特”。

九寨溝的湖泊洼地、湖泊前端的堤壩、瀑布及灘地等地貌的塑造，都與喀斯特作用密切相關(guān)。與此同時(shí)，九寨溝主要湖泊的形成，幾乎都疊加了崩塌、滑坡等重力地質(zhì)作用。在已有的溶蝕洼地的基礎(chǔ)上，崩塌、滑坡堵塞河道，最終形成了現(xiàn)在面積、容量可觀，景色秀美的湖泊。在九寨溝的長(zhǎng)海、熊貓海、五花海等海子的前端，均可清楚地見到堵塞河道、束窄河谷的崩塌、滑坡體。而這些崩塌、滑坡的出現(xiàn)，往往都和這一區(qū)域歷史上的強(qiáng)烈地震有關(guān)。

九寨溝的自然景觀需要“修復(fù)”嗎？

九寨溝景觀的形成演化，是一個(gè)自然的地質(zhì)地理過程，也是一個(gè)動(dòng)態(tài)的過程，因此其景觀也是動(dòng)態(tài)變化的景觀。此次地震出現(xiàn)的一些湖泊堤壩決口、瀑布后壁崩塌的現(xiàn)象，也是這種自然變化過程的一部分，平時(shí)也有發(fā)生，只不過突發(fā)大地震時(shí)，表現(xiàn)得更強(qiáng)烈一些而已。

例如，諾日朗、珍珠灘和樹正等瀑布，它們的前端鈣華堆積旺盛，因?yàn)楹哟捕缚厕D(zhuǎn)折處，水層變薄，流速加快，有利于水中二氧化碳的逸出，從而促使鈣華沉淀。由于瀑布頂端鈣華生長(zhǎng)較快，鈣華體向前突出成懸空狀，一旦超過重荷臨界點(diǎn)，便會(huì)斷裂坍塌，這種瀑布的局部后退，筆者稱之為“主動(dòng)式后退”。在諾日朗、珍珠灘等瀑布的崖前，均可見到許多這種鈣華崩塌巖塊。正是由于鈣華的持續(xù)堆積和部分坍塌，瀑布位置在總體上仍處于平衡狀態(tài)。

九寨溝珍珠灘瀑布崖前的鈣華崩塌巖塊。

又如在熊貓海高瀑布，因?yàn)槠浜蠖说男茇埡Ｏ聺B作用強(qiáng)烈，湖泊年水位變化大，枯季時(shí)瀑布斷流，瀑布前端的鈣華堆積較弱且易遭風(fēng)化，而汛期瀑布形成時(shí)，又易對(duì)鈣華產(chǎn)生沖刷侵蝕，導(dǎo)致瀑布后退，筆者稱之為“被動(dòng)式后退”。

以上案例都表明：這里的自然景觀常常處于動(dòng)態(tài)變化中，它們并不依照人們主觀的審美趣味而演變。

假如我們把九寨溝的景觀看成是一種人造園林景觀或城市公園景觀，當(dāng)它遭到損壞時(shí)，是可以“修繕”而“復(fù)原”的。但如果我們懂得，九寨溝的景觀是一種處于動(dòng)態(tài)變化的自然作用過程形成的，那么，它是不可能也沒有必要通過“修繕”而“復(fù)原”的。我們欣賞和體驗(yàn)的，也是這種自然的變化過程在某一時(shí)段的現(xiàn)象。美與不美，不僅在于對(duì)自然美的主觀判斷，還在于體驗(yàn)這種自然變化過程而獲得的感悟與樂趣。嚴(yán)格地講，對(duì)自然變化形成的自然景觀的自然變化，是不可能去“修復(fù)”的。如果要修復(fù)，那也只能是按照人的主觀審美“修復(fù)”而成的“人造景觀”，而非自然景觀。然而，既然自然風(fēng)景的形成是一個(gè)自然的動(dòng)態(tài)過程，那么舊景觀受損不能人工修復(fù)，但或許會(huì)自然形成更迷人的新景觀。

九寨溝需要科學(xué)地開發(fā)利用

相對(duì)九寨溝的自然變化，最近幾十年來，人類活動(dòng)對(duì)九寨溝及其周邊的環(huán)境影響，也許更值得我們關(guān)注。

首先，包括九寨溝在內(nèi)的嘉陵江上游的白河流域，20世紀(jì)50年代至80年代曾有過較大規(guī)模的森林砍伐。幸得一些科學(xué)家及林業(yè)部門人士的呼吁，從而引起政府有關(guān)部門重視，才使得九寨溝的禁伐先于1998年全國(guó)的天然林禁伐10多年，并被辟為自然保護(hù)區(qū)、風(fēng)景名勝區(qū)、世界自然遺產(chǎn)、地質(zhì)公園等，使得九寨溝的自然景觀得到了較好的保護(hù)。但先前的砍伐仍留下了至今難以愈合的遺憾：沿九寨溝溝谷，現(xiàn)在見到的基本上是次生林，而非原始森林。先前森林砍伐導(dǎo)致九寨溝內(nèi)泥石流災(zāi)害的加劇，幸得20世紀(jì)80年代九寨溝興建了一大批泥石流防治工程，使泥石流災(zāi)害得到了有效地遏制，但已被破壞的原始森林景觀已經(jīng)難以恢復(fù)。

其次，九寨溝成為著名的風(fēng)景旅游地之后，八方游客慕名而來，以致高峰季節(jié)、高峰時(shí)段人滿為患，對(duì)九寨溝自然生態(tài)造成了一定的負(fù)面影響。

但愿此次九寨溝地震，能帶給人們?cè)僖淮畏此嫉臋C(jī)會(huì)。為了九寨溝的自然資源永續(xù)合理地利用，為了這一區(qū)域的生態(tài)屏障功能與可持續(xù)發(fā)展，我們不能急功近利，竭澤而漁，而要更加尊重自然，敬畏自然，在合理規(guī)劃人造建筑、設(shè)施，設(shè)立環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、地質(zhì)災(zāi)害預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，科學(xué)地安排旅客數(shù)量，科學(xué)地、合理地、可持續(xù)性地對(duì)九寨溝進(jìn)行開發(fā)利用和保護(hù)，給我們的子孫后代留下一個(gè)更加美麗的九寨溝。

九寨溝震后現(xiàn)雙龍海瀑布新景觀

據(jù)2017年9月19日有關(guān)媒體報(bào)道：日前，中國(guó)人與生物圈國(guó)家委員會(huì)組織了來自中科院植物所、動(dòng)物所、山地所、成都生物所以及環(huán)保部環(huán)境科學(xué)院等機(jī)構(gòu)的十余名生態(tài)專家學(xué)者組成科學(xué)考察團(tuán)，進(jìn)入地震發(fā)生后即已關(guān)閉的九寨溝，對(duì)震后一個(gè)多月以來九寨溝的自然景觀損毀情況、生態(tài)環(huán)境變化進(jìn)行了深入考察。

九寨溝長(zhǎng)海前端的“老人柏”。20世紀(jì)六七十年代砍伐森林時(shí)，一棵大樹倒下劈掉了“老人柏”一側(cè)的枝杈，留存下如此姿態(tài)。（攝影 楊樺）

參與此次考察的中國(guó)人與生物圈國(guó)家委員會(huì)秘書長(zhǎng)、中科院水生所研究員王丁介紹，九寨溝不僅是國(guó)家級(jí)風(fēng)景名勝區(qū)、世界自然文化遺產(chǎn)，同時(shí)還是世界人與生物圈保護(hù)區(qū)。他認(rèn)為，實(shí)地了解地震對(duì)整個(gè)生態(tài)環(huán)境帶來的損害，對(duì)災(zāi)后恢復(fù)重建具有重要意義。他介紹，九寨溝個(gè)別景觀在地震中遭遇了較大程度的毀壞，但地震后也造就了一些新的景觀如雙龍海瀑布。他認(rèn)為，對(duì)于震后重建，應(yīng)當(dāng)尊重科學(xué)，自然恢復(fù)，不應(yīng)盲目采用工程修復(fù)。

考察后，專家考察團(tuán)建議應(yīng)將當(dāng)前的應(yīng)對(duì)措施和未來的可持續(xù)發(fā)展結(jié)合起來，整體考慮，科學(xué)規(guī)劃。在排危工作完成，確保安全的前提下盡快分期分區(qū)開放。同時(shí)要認(rèn)識(shí)到，九寨溝本身就是長(zhǎng)期地質(zhì)演化過程中形成的，歷史上也經(jīng)歷了多次地震，面對(duì)這次自然災(zāi)害，應(yīng)當(dāng)以此為契機(jī)，挖掘九寨溝更為豐富的內(nèi)涵，展現(xiàn)一個(gè)既保持美麗、又富有科教人文內(nèi)涵的開放的九寨溝。此外，還要加大與各相關(guān)科學(xué)機(jī)構(gòu)的合作，防止次生災(zāi)害發(fā)生。endprint