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四川瀘定地震是 “大旱之后有大震” 的應(yīng)驗嗎？

2022/09/07
導(dǎo)讀
地震是否有跡可循？“旱震理論” 靠譜嗎？
9.7
知識分子The Intellectual
9月5日12時52分，四川省甘孜州瀘定縣發(fā)生6.8級地震 | 圖源：央視視頻截圖


 導(dǎo)  讀

最近發(fā)生的四川瀘定地震引發(fā)了全國關(guān)注。地震是否有跡可循？“旱震理論” 靠譜嗎？該如何避險才能最小化地震帶來的危害？近年來，我國地震預(yù)報研究都有什么進(jìn)展？就這些問題，《知識分子》訪談了相關(guān)專家。


訪談、撰文 | 張?zhí)炱?/span>
責(zé)編 | 錢煒

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9月5日12時52分，四川省甘孜州瀘定縣（北緯29.6度，東經(jīng)102.1度）發(fā)生6.8級地震，震源深度16公里。據(jù)四川省人民政府、四川省應(yīng)急管理局、四川省地震局于9月6日16時聯(lián)合召開的新聞發(fā)布會，此次地震已造成66人遇難，其中甘孜州38人，雅安市28人。另有15人失聯(lián)。

另據(jù)中科院官方微博 “中科院之聲” 9月6日通報，震中附近的成都山地災(zāi)害與環(huán)境研究所貢嘎山高山生態(tài)系統(tǒng)觀測試驗站受損嚴(yán)重，中國科學(xué)院大學(xué)2021級一名劉姓碩士研究生在地震中不幸遇難，另有3名人員受傷。

此次地震的震中在瀘定縣磨西鎮(zhèn)，當(dāng)?shù)乜側(cè)丝?.69萬人，地處鮮水河斷裂帶磨西段。鮮水河斷裂帶是我國青藏高原東部的一條大型左旋走滑斷裂，南與安寧河斷裂在康定一帶相接，北與甘孜—玉樹斷裂相接，是我國動力作用環(huán)境和地殼運(yùn)動變形最強(qiáng)烈的斷裂帶之一。中國地震臺網(wǎng)中心表示，這次地震初步震源機(jī)制解為走滑型斷裂。

圖1 廣義的鮮水河斷裂帶空間展布圖 | 圖源[15]


國家自然災(zāi)害防治研究院首任院長、二級研究員徐錫偉向《知識分子》解釋說，導(dǎo)致這次地震的原因是活動斷層的水平錯動?；顒訑鄬邮侵?2萬年以來有過活動的斷層，也是地震的根源，斷層錯動可直接引發(fā)地震。這次地震中，左側(cè)的斷層向下運(yùn)動，右側(cè)的斷層向上運(yùn)動，出現(xiàn)的是一種逆時針的錯動，因此叫左旋錯動。

這里發(fā)生地震并不出乎預(yù)料，學(xué)者已經(jīng)多次提醒鮮水河斷裂帶有強(qiáng)震的風(fēng)險。1700年以來，鮮水河斷裂帶發(fā)生發(fā)生6.0級地震26次。最近117年，鮮水河斷裂帶發(fā)生6.0級以上地震12次，在此次地震之前，離我們最近的一次是1981年道孚縣發(fā)生6.9級地震。徐錫偉在2017年的研究中，曾經(jīng)劃定了多個高震級地震危險區(qū)，這次瀘定6.8級地震就位于其中的石棉-東川危險區(qū)（A7）北端部。

這次地震之后，震區(qū)近期會不會再次發(fā)生強(qiáng)震，余震會在哪里發(fā)生是很多人擔(dān)心的問題。四川省地震局表示，這次地震近期原震區(qū)發(fā)生更大地震的可能性不大，余震活動仍將持續(xù)一段時間。

關(guān)于余震發(fā)生的范圍，中國地質(zhì)科學(xué)院力學(xué)所高級工程師姚鑫解釋說，余震的規(guī)律比較好預(yù)測，它是線性的，在震中附近沿著斷裂帶傳播。從現(xiàn)在地震局初步給出的數(shù)據(jù)來看，這次地震的余震分布沿著摩西溝到石棉一線，不會向兩側(cè)擴(kuò)散。余震的時間范圍，姚鑫解釋說，一般而言，震后七天之內(nèi)最為密集，一個月之后余震會少很多。

至于震區(qū)會不會短時間內(nèi)再次發(fā)生強(qiáng)震，姚鑫估計，根據(jù)以往的統(tǒng)計規(guī)律，這次地震后未來至少十幾年內(nèi)，鮮水河斷裂帶北到康定南到石棉這一段發(fā)生強(qiáng)震的可能性非常小。

不過，姚鑫認(rèn)為，鮮水河斷裂帶的強(qiáng)震有明顯的向南遷移特征。鮮水河斷裂帶在空間上由一系列次級斷裂組成，過去幾次強(qiáng)震分別由北往南發(fā)生在侏倭、爐霍、道孚，這次發(fā)生地震的磨西斷裂位于鮮水河斷裂最南端，也印證了這一規(guī)律。據(jù)他估計，強(qiáng)震如果還是向南遷移就可能離開鮮水河斷裂帶，未來需關(guān)注則木河-安寧河斷裂帶可能發(fā)生地震的風(fēng)險。

1

要防哪些次生災(zāi)害

地震之后，除了余震的可能性，次生災(zāi)害的風(fēng)險也需要密切注意。尤其是這次地震的震區(qū)處在地質(zhì)條件脆弱的斷裂帶上，出現(xiàn)次生地質(zhì)災(zāi)害的可能性比較大。

根據(jù)成都理工大學(xué)地災(zāi)防治與地質(zhì)環(huán)境保護(hù)國家重點實驗室預(yù)測，此次地震導(dǎo)致的地質(zhì)災(zāi)害類型可能主要以高位崩塌滑坡為主，局部可能出現(xiàn)少量大規(guī)模深層滑坡。震區(qū)部分流域有發(fā)生滑坡堵江-堰塞湖的可能性，需密切關(guān)注潰決洪水風(fēng)險。

圖2 地震發(fā)生后，山體滑坡阻斷了瀘定縣得妥鎮(zhèn)通往外界的道路，數(shù)百名群眾被困 | 圖源：央視視頻截圖


徐錫偉解釋說，鮮水河斷裂帶發(fā)育在青藏高原東緣，青藏高原的強(qiáng)烈隆升形成了貢嘎山。強(qiáng)烈隆升形成了高山峽谷的陡峭地形。這次地震震中的磨西臺地就坐落于貢嘎山東坡，是全球海拔高差最大的區(qū)域之一，地質(zhì)情況不穩(wěn)定。

《知識分子》聯(lián)系姚鑫的時候，他正在前往震區(qū)的路上。姚鑫表示，這次去震區(qū)的任務(wù)之一，就是了解地質(zhì)災(zāi)害如何發(fā)生，以什么形式發(fā)生，為以后的預(yù)防做準(zhǔn)備。此外，他們還要討論如何處理這次地震導(dǎo)致的次生災(zāi)害，據(jù)估計，這次地震很可能形成堰塞湖。

本次地震的震區(qū)，歷史上形成過多座堰塞湖，堰塞湖潰堤的悲劇也多次發(fā)生。汶川地震后，唐家山堰塞湖專家組結(jié)合歷史文獻(xiàn)和水文推算發(fā)現(xiàn)，1786年四川康定南發(fā)生7.5級地震，大渡河沿岸瀘定、漢源等地發(fā)生巨大山崩，堵塞大渡河斷流10日，潰堤后影響了10萬居民。

現(xiàn)在震區(qū)也對堰塞湖作積極防備。9月5日，據(jù)甘孜州水利局19時15分報告，大渡河一級支流灣東河已經(jīng)出現(xiàn)斷流，斷流原因不明，相關(guān)部門已緊急通知甘孜、雅安提前轉(zhuǎn)移下游受威脅區(qū)域居民。

徐錫偉推測，斷流有可能是上游堵塞形成的，可能形成堰塞湖。至于危險程度，具體還要看堰塞壩體是什么樣的狀況。如果壩體能夠漏水，就意味著堰塞湖不會突然垮塌，反而是好事。

他還提到，降雨尤其是暴雨也是非常值得警惕的因素。暴雨和地震疊加產(chǎn)生的復(fù)合災(zāi)害，可能造成更嚴(yán)重的滑坡、崩塌、泥石流。特別地震后地表的基巖松散，在暴雨沖刷的條件下，很容易發(fā)生嚴(yán)重的泥石流。2008年 “5·12” 汶川地震后，就有類似情況。當(dāng)年9月24日，暴雨就在北川引發(fā)了泥石流，造成42人死亡，幾乎淤埋了整個老縣城。

根據(jù)中央氣象臺的預(yù)報，這次瀘定地震震區(qū)在9月7日至8日有明顯降雨過程，雨量以中雨為主，局地大雨。對于地質(zhì)條件脆弱的震區(qū)，尤其應(yīng)該注意滑坡和泥石流風(fēng)險。

這次震中所處的磨西臺地，即使在地震之前也是一個地質(zhì)災(zāi)害多發(fā)地區(qū)。在磨西地區(qū)，磨西溝旁河谷松散沉積物形成了幾十甚至數(shù)百米的陡崖，這種地貌在地震的情況下很容易垮塌，造成地質(zhì)災(zāi)害。

早在2005年8月中旬，磨西臺地流域內(nèi)連續(xù)強(qiáng)降雨，洪峰在臺地邊緣誘發(fā)大量崩塌、滑坡。磨西鎮(zhèn)附近的海螺溝形成了百年一遇的特大泥石流，沖垮摩西溝所有的水電站和三段公路。

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如何長期預(yù)防

作為地震和地質(zhì)災(zāi)害多發(fā)的地區(qū)，盡管近期再發(fā)大震的可能性不大，但做好防震工作對當(dāng)?shù)鼐用褚廊缓苤匾?/span>

姚鑫表示，在鮮水河斷裂帶這樣一個地震高發(fā)區(qū)，無論是做工程設(shè)施還是日常生活生產(chǎn)，首先要有防震理念。無論是居民蓋房子，或者修一些簡單的建筑，都需要考慮抗震結(jié)構(gòu)?！斑@個地方發(fā)生地震只是早晚的事”，這種理念需要普及。

另外一點需要普及的是避災(zāi)知識。這包括兩大部分。一是地震發(fā)生時怎么躲避，比如需盡可能向開闊地方逃生，如在建筑物內(nèi)如何找到安全的避震地點，如何自我保護(hù)等。第二是躲避次生災(zāi)害。在山區(qū)，地震次生災(zāi)害的避害知識很重要。姚鑫說，汶川地震的經(jīng)驗是，建筑倒塌造成的遇難者是最多的，滑坡災(zāi)害造成的遇難者數(shù)量第二多。

總結(jié)起來，他說，第一時間要躲避建筑倒塌的災(zāi)害，第二時間就要考慮怎么避免滑坡。大震之后往往有余震，因此，要遠(yuǎn)離陡峭的山坡，在地震發(fā)生后及時轉(zhuǎn)移到開闊地，不要著急去回家搶救財產(chǎn)。到開闊地后，要注意觀察兩側(cè)高處山體的穩(wěn)定性情況，一旦有開裂的、異常的聲響，就意味著有可能出現(xiàn)滑坡災(zāi)害。

關(guān)于更普遍的防震措施，徐錫偉也給出了幾點建議。首先，由于高山峽谷地區(qū)很容易發(fā)生崩塌滑坡，住宅或其他建設(shè)應(yīng)該建在比較開闊的地方，這樣可以避免地震之后的次生災(zāi)害。

其次，建筑和工程設(shè)施要避開發(fā)生地震的活動斷層。斷層會對地面建筑物、構(gòu)筑物、房屋產(chǎn)生觸動破壞，這些斷層可以通過探測找到，只要修建建筑的時候避讓十米或者幾十米，就可以避免活動斷層帶來的觸動毀壞。

在2011年的一次報告中，徐錫偉詳細(xì)解釋了地震造成破壞的原理。地震造成破壞的方式有兩種，一種是通過震動造成破壞，這可以通過提高抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)與合理的抗震設(shè)防設(shè)計來避免。另外一種是斷層在地震時產(chǎn)生的同震地表錯動，這種錯動無堅不摧，是必須避讓的。

1996年日本阪神大地震后，地震遺址保存館的統(tǒng)計顯示，災(zāi)害最嚴(yán)重的發(fā)生地，死亡30人以上、房屋倒塌30%以上的地區(qū)，都在這條發(fā)生同震錯動的斷層兩側(cè)三公里的范圍內(nèi)，而其他地方受害相對輕。

圖3 阪神大地震的統(tǒng)計資料

這說明抗震設(shè)防達(dá)到一定標(biāo)準(zhǔn)以后，地震的破壞主要沿著同震錯動的斷裂帶呈線狀分布。汶川地震受害嚴(yán)重的北川、映秀選址就在斷層上，斷層穿城而過，在地震時造成了嚴(yán)重破壞。

徐錫偉一直呼吁國家出臺活動斷層避讓的相關(guān)強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn)，因為這是減輕地震災(zāi)害的有效方法之一。作為 “中國數(shù)字地震觀測網(wǎng)絡(luò)工程” 一個重要組成部分，中國地震局2000年提出了 “大城市活動斷層探測與地震危險性評價” 項目，于2004年6月正式實施。以經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)、人口密集地區(qū)、高烈度地區(qū)（地震基本裂度Ⅶ度以上）、發(fā)現(xiàn)存在活動斷層跡象和存在發(fā)生破壞性地震危險等條件選定21個城市，探測斷裂130多條，詳細(xì)探測和評價斷裂58條，確定活動斷裂26條。

通過活動斷層探測收集的定量參數(shù)，可以用來評估未來發(fā)生地震的震極大小。在此基礎(chǔ)上結(jié)合其他的觀測手段，能夠?qū)顒訑鄬幽膫€段落最容易發(fā)生地震進(jìn)行科學(xué)評估。

徐錫偉表示，這些工作不僅對現(xiàn)在的地震預(yù)防有幫助，也是進(jìn)一步探索地震預(yù)報可能性的一條路。比如構(gòu)建活動斷層的三維模型，就可為解釋今后預(yù)報中可能觀測到的物理現(xiàn)象服務(wù)。

3

預(yù)測之難
今年南方出現(xiàn)了長江全流域、長時間的大旱，長江中下游的旱情甚至到現(xiàn)在也沒有得到有效緩解。加上剛剛發(fā)生的四川瀘定6.8級地震，“大旱之后有大震” 的 “旱震理論” 又開始流行，幾乎每個社交媒體平臺上都能看到這個說法。

“旱震理論” 已經(jīng)不是第一次成為熱門話題。據(jù)《北京日報》報道，2011年，就有多名網(wǎng)友傳播所謂 “地震云” 的圖片，并認(rèn)為干旱是大地震的前兆，但那一年國內(nèi)并沒有大地震。時任中國地震臺網(wǎng)中心地震預(yù)報部副主任張永仙表示，利用干旱和氣候異常預(yù)測地震，虛報率很高，因此很難用于震前預(yù)測。

美國地質(zhì)調(diào)查局（USGS）明確表示，現(xiàn)在尚不可能準(zhǔn)確預(yù)測（predict）地震，現(xiàn)在美國地質(zhì)勘探局的科學(xué)家只能計算特定地區(qū)在一定年限內(nèi)發(fā)生重大地震的概率。

預(yù)測地震要求給出地震的日期時間、位置、震級三要素，目前還沒有科學(xué)家能夠做到。一些自稱成功的預(yù)測往往過于籠統(tǒng)，比如，有人聲稱，30天內(nèi)美國西海岸會發(fā)生強(qiáng)震?！昂嫡鹄碚摗?也有類似的問題，提出這個假說的論文里預(yù)測，6級及以上地震的震中區(qū)，震前一到三年半往往是干旱區(qū)，時間跨度非常大。

至于媒體上流行的各種 “地震前兆” 比如出現(xiàn)多次小地震、當(dāng)?shù)厮械碾焙吭黾印游锏漠惓Ｐ袨橹?，大多?shù)情況下出現(xiàn)這些 “前兆” 后都沒有地震，不適合作為預(yù)測地震的手段。

同樣，天氣也不能作為預(yù)測地震的指標(biāo)。美國地質(zhì)調(diào)查局統(tǒng)計顯示，在炎熱天氣、寒冷天氣、陰雨天氣等情況下，發(fā)生地震的幾率大致相同。

徐錫偉也表示，地震的短臨預(yù)報和中長期預(yù)報不同。短臨預(yù)報，分別指的是對3個月內(nèi)和10日內(nèi)將要發(fā)生地震的時間、地點、震級的短期預(yù)報與臨震預(yù)報。在目前的條件下，短臨預(yù)報仍然是一個世界難題。旱震假說或者其他假說，都缺乏科學(xué)依據(jù)，沒有科學(xué)性。

”我們對發(fā)生地震的機(jī)理，發(fā)生地震的過程還缺乏必要的、深入的了解。過去的預(yù)報實際上是經(jīng)驗預(yù)報，我們不知道預(yù)報里有什么物理含義?！?徐錫偉說。

實際上，鮮水河斷裂帶是我國歷來重視、且監(jiān)測力量投入比較大的一個地方。國內(nèi)多家機(jī)構(gòu)的一些科研項目都聚焦于此，但都還處于研究階段。

徐錫偉回憶說，這次發(fā)生地震前，震區(qū)就有一個研究項目，通過密集的臺陣觀測，發(fā)現(xiàn)了一個20×20公里的一個障礙體，也就是斷層上能量和應(yīng)力積累、集中的地方。項目報告里也提到了這個發(fā)現(xiàn)，可說是捕捉到了地震孕育的一些蛛絲馬跡。但是地震究竟會什么時候發(fā)生？目前的科學(xué)認(rèn)識還沒達(dá)到這個程度。

“不像天氣預(yù)報理論、原理和觀測手段都已經(jīng)比較成熟?，F(xiàn)在對地震預(yù)報的認(rèn)識還比較膚淺，觀測手段，甚至觀測目標(biāo)物都沒解決。哪些現(xiàn)象是地震發(fā)生過程必然出現(xiàn)的，參數(shù)到達(dá)什么閾值才能發(fā)生地震，都不知道。這種條件下預(yù)報地震還是很難?！?徐錫偉說。針對種種 “假說”，他指出，地震監(jiān)測預(yù)報應(yīng)該回歸到科學(xué)層面的探索上來。正因為是地震預(yù)報是難題，才要坐冷板凳潛心研究如何解決。不去做長期的監(jiān)測、研究與分析，做不了預(yù)報。


 參考文獻(xiàn)：
（上下滑動可瀏覽）

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15.熊探宇, 姚鑫, & 張永雙. (2010). 鮮水河斷裂帶全新世活動性研究進(jìn)展綜述. 地質(zhì)力學(xué)學(xué)報, 16(2), 176-188.

點擊視頻號預(yù)約9月7日 20:00 金力、饒毅直播

制版編輯 | 姜絲鴨


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