我國(guó)是個(gè)地震多發(fā)的國(guó)家，地震對(duì)我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)建設(shè)造成了極大的破壞。近百年來(lái)我國(guó)先后發(fā)生過(guò)十多次大地震，如1920年的海原大地震，1976年的唐山大地震，2008年的汶川大地震等，都給人民的生命財(cái)產(chǎn)造成了巨大損失。因此，防震減災(zāi)是我國(guó)面臨的最緊迫的課題。但是，短臨地震預(yù)報(bào)又是一個(gè)世界性的難題，迄今尚未找到有效的解決辦法。近日，本刊記者就青藏高原演化與地震預(yù)報(bào)等問題采訪了中國(guó)工程院院士、中國(guó)地球物理學(xué)會(huì)大陸動(dòng)力學(xué)委員會(huì)主任趙文津。

        青藏高原東緣南北向地震多發(fā)帶

        汶川地震以來(lái)，青藏高原備受人們關(guān)注，趙文津院士是國(guó)際合作項(xiàng)目“喜馬拉雅山及青藏高原深剖面及綜合研究”的中方首席科學(xué)家。趙文津院士說(shuō)，從汶川地震以來(lái)，大家對(duì)青藏高原的研究顯得格外重視，對(duì)青藏高原活動(dòng)的結(jié)果會(huì)帶來(lái)什么樣的嚴(yán)重災(zāi)害，大家已有很深刻的印象。汶川正是位于青藏高原和四川盆地或者叫做揚(yáng)子地塊的對(duì)接部分。它以西藏和青海兩地區(qū)為主，包括有川西、滇西和甘肅南部，總面積約250萬(wàn)平方公里，主體平均海拔為4000米以上，外圍地帶則為3000米。東邊的那片為四川盆地，其西北角交接的地段就是龍門山斷裂帶，汶川地震就發(fā)生在那個(gè)三條斷裂交會(huì)地段的東北端。 
        趙文津院士說(shuō)，青藏高原內(nèi)部和邊緣地帶很多地方都發(fā)生過(guò)大地震，比如說(shuō)汶川地震以后，跟著就在青藏高原南部、拉薩北面的當(dāng)雄又發(fā)生了地震，當(dāng)雄這個(gè)地方在歷史上還發(fā)生過(guò)七、八級(jí)的大地震；在此之前，2001年在青藏高原北部的昆侖山口西發(fā)生了8.1級(jí)的大地震，所以它是一個(gè)地殼高度活動(dòng)的地區(qū)，也是世界上有名的一個(gè)地震活動(dòng)帶。這些地震活動(dòng)都是現(xiàn)代地殼活動(dòng)的表現(xiàn)方式之一。
        青藏高原東緣的南北向的地震多發(fā)地帶，地震部門稱之為南北地震帶。這個(gè)地震帶歷史上多次發(fā)生大地震，地震不斷，因此也是我們國(guó)家地震部門的重點(diǎn)監(jiān)測(cè)地區(qū)。北邊的海原地區(qū)1920年一次8.5級(jí)大地震，死了有24萬(wàn)人。這是研究青藏高原地殼運(yùn)動(dòng)的現(xiàn)實(shí)意義，也是大家最關(guān)心的。

        余震預(yù)測(cè)  四種提法

        汶川大震后地震向哪里轉(zhuǎn)移？趙文津院士說(shuō)，汶川主震發(fā)生后，余震或下一個(gè)大地震會(huì)在哪里發(fā)生？這是兩個(gè)相互關(guān)聯(lián)的地震預(yù)報(bào)問題，但并不相同。前者是汶川地震直接引發(fā)的；后者則是在區(qū)域應(yīng)力場(chǎng)作用下，由于大地震發(fā)生后地殼應(yīng)力大調(diào)整，在其他地點(diǎn)發(fā)生新地震的預(yù)測(cè)。關(guān)于余震預(yù)測(cè)，現(xiàn)有四種提法。
        第一，按照這次汶川大震的歸類，認(rèn)為它是“主震余震型”，主震過(guò)后，余震可能沿龍門山構(gòu)造帶傳遞，向北東活動(dòng)，不會(huì)有大震；地震破裂沿龍門山向東北方向發(fā)展，被認(rèn)為是地震的不對(duì)稱性所致。
        第二，根據(jù)龍門山構(gòu)造帶上閉鎖段的長(zhǎng)短作推測(cè)，西南閉鎖段長(zhǎng)，東北閉鎖段短，沖破長(zhǎng)閉鎖段就需要大的應(yīng)變能，即要有大震發(fā)生。這種說(shuō)法，沒有論及下一次地震發(fā)生在長(zhǎng)閉鎖段的道理。
        第三，T.Parsons等人提出，利用模型計(jì)算研究汶川地震觸發(fā)后相鄰斷裂帶上庫(kù)侖破壞應(yīng)力的變化，根據(jù)a、b等各斷層應(yīng)力增加來(lái)推測(cè)哪個(gè)斷層可能成為下一個(gè)發(fā)震地點(diǎn)。
        第四，錢復(fù)業(yè)、趙玉林用HRT(潮汐諧振共振波)、李均之用次聲波測(cè)震法、沈宗丕用磁暴月相二倍法、耿慶國(guó)用磁暴組合法等方法預(yù)報(bào)了多次余震。
        趙文津院士說(shuō)，第一種提法是憑借統(tǒng)計(jì)經(jīng)驗(yàn)推測(cè)的；第二種提法是按照“打通”發(fā)震斷裂帶閉鎖段所需要的能量考慮的；第三種提法是根據(jù)地震引起的有關(guān)斷裂庫(kù)侖破壞應(yīng)力的再分配情況所作的推測(cè)。只計(jì)算地震發(fā)生后引起的庫(kù)侖應(yīng)力變化是不夠的，因?yàn)榘l(fā)不發(fā)生地震與總的應(yīng)力有關(guān)，而不只是與庫(kù)侖應(yīng)力變化有關(guān)。
        如何預(yù)報(bào)下一個(gè)應(yīng)力集中地點(diǎn)？趙文津院士說(shuō)，設(shè)想可以探討四種做法。一是研究在一個(gè)地點(diǎn)發(fā)生大地震后，區(qū)域地下構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)就會(huì)發(fā)生調(diào)整，可以從構(gòu)造體系整體思考應(yīng)力和應(yīng)變的遷移規(guī)律，以預(yù)測(cè)地殼發(fā)生地震的危險(xiǎn)地段；二是及時(shí)在野外追蹤地應(yīng)力的變化，找到應(yīng)力集中地點(diǎn)，以期驗(yàn)證上述推論；三是利用地下應(yīng)力應(yīng)變能集中過(guò)程伴隨產(chǎn)生的物理、化學(xué)、生物等現(xiàn)象，探測(cè)地震危險(xiǎn)地段，以與推論相互驗(yàn)證；四是在一些地震帶建立起構(gòu)造體系模擬系統(tǒng)，長(zhǎng)期試驗(yàn)，長(zhǎng)期積累，不斷修正。已有多人試過(guò)構(gòu)造體系模擬的多種方案。

        地震預(yù)報(bào)  八點(diǎn)建議

        談到今后地震預(yù)報(bào)工作，趙文津院士說(shuō)，在總結(jié)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，對(duì)今后地震預(yù)報(bào)工作提出八點(diǎn)建議。
        第一，加強(qiáng)地表和深部地震地質(zhì)調(diào)查。為什么松潘地震和汶川地震的地殼破裂都是從西南向東北方向發(fā)展？有人解釋說(shuō)是地震發(fā)展的“非對(duì)稱性”，趙院士認(rèn)為更應(yīng)從龍門山斷裂帶與鮮水河斷裂帶控制區(qū)的地下地質(zhì)不均勻性找原因。這次汶川地震帶還發(fā)現(xiàn)汶川北出現(xiàn)一條北西向地震帶，似乎沒有充分發(fā)展，它可能與馬爾康附近的北西向斷裂平行。
        第二，關(guān)于地應(yīng)力數(shù)據(jù)的采集和分析。邢臺(tái)地震后，李四光于1967年提出觀測(cè)地應(yīng)力的意見后，自己親自到邢臺(tái)地震現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)摸索經(jīng)驗(yàn)，1968年成功地預(yù)報(bào)了河間地震。不能認(rèn)為深部地應(yīng)力不能測(cè)量而放棄對(duì)其進(jìn)行觀測(cè)和研究，應(yīng)積極地開展探索研究，在一定情況下，地表淺層的地應(yīng)力還是有用的。因?yàn)樯系貧ふ鹪袋c(diǎn)受力，可能在上地殼的很大范圍內(nèi)形成應(yīng)力集中區(qū)，構(gòu)成一個(gè)范圍較大的應(yīng)力場(chǎng)。我們沒有辦法找到應(yīng)力集中點(diǎn)，但可能測(cè)到應(yīng)力增高區(qū)。
        第三，要研究地應(yīng)力在地塊內(nèi)和地塊間或構(gòu)造帶內(nèi)各斷層之間轉(zhuǎn)移的規(guī)律，即在一個(gè)地點(diǎn)發(fā)生地震，應(yīng)變能得到釋放以后，地應(yīng)力和地應(yīng)變?nèi)绾蜗虻貕K內(nèi)其他地段轉(zhuǎn)移的規(guī)律。為此，要堅(jiān)持長(zhǎng)期開展各地區(qū)的地震構(gòu)造模擬工作，不斷改進(jìn)模擬方案，研究地應(yīng)力集中點(diǎn)的遷移規(guī)律，并將其作為一個(gè)基本方法。由于全球板塊運(yùn)動(dòng)，板塊之間必然有相互作用力，這一個(gè)力作用在非均質(zhì)體上就會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力集中現(xiàn)象，在應(yīng)力超過(guò)發(fā)震層巖石抗壓強(qiáng)度時(shí)便會(huì)發(fā)生地震；要注意作用在發(fā)震層上的力，如潮汐共振的力，地殼內(nèi)出現(xiàn)的局部熱應(yīng)力等。必須按照應(yīng)力集中構(gòu)造模擬的要求，對(duì)重點(diǎn)研究區(qū)的淺層和深層的地震地質(zhì)條件的調(diào)查要細(xì)化；要加強(qiáng)對(duì)地下發(fā)震層及上覆巖層從蠕變到破裂過(guò)程的研究，深化對(duì)其的認(rèn)識(shí)。
        第四，研究巖層變形及擠壓破裂過(guò)程中伴生的地球物理及地球化學(xué)現(xiàn)象，開發(fā)其探測(cè)方法，以進(jìn)行地震預(yù)報(bào)。要研究巖層受強(qiáng)力作用后產(chǎn)生的效應(yīng)，設(shè)計(jì)出相應(yīng)的探測(cè)方法。鑒于臨震前兆都是短時(shí)間發(fā)生，所以必須是能進(jìn)行大面積快速偵查的方法。溫度場(chǎng)與電磁場(chǎng)可能是有前途的，如遙感測(cè)溫方法、地震電磁衛(wèi)星、遙感干涉雷達(dá)測(cè)地形變方法、地電阻率變化。此外，地下水位變化和動(dòng)物異常也很靈敏，可能發(fā)揮很大作用。有專家提出“HRT”或“次聲波”方法，建議給予重視，進(jìn)一步探討其本質(zhì)，可能會(huì)是一個(gè)新技術(shù)的“生長(zhǎng)點(diǎn)”。
        第五，在重點(diǎn)地震地區(qū)建立若干個(gè)試驗(yàn)區(qū)（不是局部性的試驗(yàn)場(chǎng)），把地震發(fā)生機(jī)理研究與地震監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)工作結(jié)合起來(lái)。包括打不同深度的鉆孔進(jìn)行綜合觀測(cè)。對(duì)國(guó)內(nèi)國(guó)外深鉆地應(yīng)力數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，建立數(shù)據(jù)庫(kù)，系統(tǒng)收集與地震預(yù)報(bào)有關(guān)的數(shù)據(jù)，以供綜合研究之用；并根據(jù)不同方法研究的需要建立一些聯(lián)合觀測(cè)臺(tái)網(wǎng)。
        第六，堅(jiān)持“群測(cè)群防”的方針。中國(guó)地域太大，各地區(qū)構(gòu)造和動(dòng)力學(xué)條件差異很大，當(dāng)?shù)厝罕妼?duì)本區(qū)地震活動(dòng)規(guī)律有切身感受，這些樸素的感受非常寶貴，是專業(yè)隊(duì)伍的重要補(bǔ)充。對(duì)他們的工作不能輕視，更不能忽視，還應(yīng)主動(dòng)去做好這件事，發(fā)動(dòng)地方中學(xué)老師和廣大志愿者群眾的參與。中國(guó)大地震吸引了一批各行各業(yè)的科技專家，自籌資金，自制儀器設(shè)備開展觀測(cè)，探索地震預(yù)報(bào)問題，國(guó)家有關(guān)部門應(yīng)予重視，并將他們組織起來(lái)，給予幫助和指導(dǎo)，并納入總體規(guī)劃中。
        第七，加強(qiáng)風(fēng)險(xiǎn)決策研究?，F(xiàn)階段地震預(yù)報(bào)風(fēng)險(xiǎn)性很大，但又不能不報(bào)，決策人責(zé)任大，壓力大，而決策人及時(shí)作出決定又是防災(zāi)減災(zāi)的關(guān)鍵所在。應(yīng)研究如何使領(lǐng)導(dǎo)者敢于及時(shí)作決定，敢于承擔(dān)必要責(zé)任。
        第八，組織起來(lái)，發(fā)揮集體優(yōu)勢(shì)。中國(guó)的部門分隔、學(xué)科分隔現(xiàn)象嚴(yán)重，而地震預(yù)報(bào)研究則是一個(gè)大系統(tǒng)工程，要全國(guó)共同努力，形成國(guó)家優(yōu)勢(shì)，要多學(xué)科多部門集思廣議，要多路探索，一家一業(yè)獨(dú)搞是很難勝任的，也是最不可取的。建議國(guó)家地震局除按照自己原定規(guī)劃開展工作外，也應(yīng)發(fā)揮國(guó)土資源部、國(guó)家測(cè)繪局、教育部、中國(guó)科學(xué)院、民政部等部門的業(yè)務(wù)專長(zhǎng)，群策群力，共同攻關(guān)。不能再人為地將統(tǒng)一的地殼活動(dòng)自然現(xiàn)象分隔開來(lái)研究，重復(fù)工作，而數(shù)據(jù)又不能共享，要多花上很多經(jīng)費(fèi)，成效很難提高。建議由國(guó)家地震局、國(guó)土資源部、教育部和中國(guó)科學(xué)院聯(lián)合主持，成立領(lǐng)導(dǎo)小組同心同德地推進(jìn)此事，請(qǐng)科技部、國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì)和發(fā)改委給予指導(dǎo)和支持。


        
        趙文津，1952年畢業(yè)于清華大學(xué)物理系。曾任中國(guó)地球物理學(xué)會(huì)常務(wù)理事、副理事長(zhǎng)，國(guó)家科技進(jìn)步獎(jiǎng)評(píng)委，何梁何利獎(jiǎng)專業(yè)評(píng)委，中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院常務(wù)副院長(zhǎng)，地礦部科學(xué)技術(shù)司副司長(zhǎng)。現(xiàn)任中國(guó)地球物理學(xué)會(huì)大陸動(dòng)力學(xué)委員會(huì)主任、勘探地球物理委員會(huì)顧問組組長(zhǎng)、中國(guó)地質(zhì)學(xué)會(huì)地質(zhì)科技管理研究會(huì)會(huì)長(zhǎng)、國(guó)土資源部國(guó)際合作喜馬拉雅山和青藏高原深剖面計(jì)劃中方首席科學(xué)家、國(guó)土資源部探月科學(xué)家小組組長(zhǎng)。因完成喜馬拉雅山和青藏高原的深部探測(cè)并獲得多項(xiàng)重大發(fā)現(xiàn)，榮獲2000年國(guó)家自然科學(xué)二等獎(jiǎng)。上世紀(jì)50年代先后在安徽南部找銅礦和在四川西昌地區(qū)找礦并有多項(xiàng)發(fā)現(xiàn)，特別是發(fā)現(xiàn)了鈦、釩、鐵礦多個(gè)巨型礦床，因而其所在單位獲地礦部1980年“30年找礦功勛物探大隊(duì)”稱號(hào)。因發(fā)展物探新技術(shù)有貢獻(xiàn)，1998年獲中國(guó)地球物理學(xué)會(huì)頒發(fā)的首屆顧功敘地球物理科技發(fā)展獎(jiǎng)。2003年獲何梁何利科技進(jìn)步獎(jiǎng)。先后發(fā)表論文80多篇，研究報(bào)告及專著5本。2001年當(dāng)選為中國(guó)工程院院士。