我國是個地震多發(fā)的國家，地震對我國經(jīng)濟(jì)社會建設(shè)造成了極大的破壞。近百年來我國先后發(fā)生過十多次大地震，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，都給人民的生命財產(chǎn)造成了巨大損失。因此，防震減災(zāi)是我國面臨的最緊迫的課題。但是，短臨地震預(yù)報又是一個世界性的難題，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)報等問題采訪了中國工程院院士、中國地球物理學(xué)會大陸動力學(xué)委員會主任趙文津。

        青藏高原東緣南北向地震多發(fā)帶

        汶川地震以來，青藏高原備受人們關(guān)注，趙文津院士是國際合作項目“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，從汶川地震以來，大家對青藏高原的研究顯得格外重視，對青藏高原活動的結(jié)果會帶來什么樣的嚴(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子地塊的對接部分。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)生在那個三條斷裂交會地段的東北端。 
        趙文津院士說，青藏高原內(nèi)部和邊緣地帶很多地方都發(fā)生過大地震，比如說汶川地震以后，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)雄這個地方在歷史上還發(fā)生過七、八級的大地震；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級的大地震，所以它是一個地殼高度活動的地區(qū)，也是世界上有名的一個地震活動帶。這些地震活動都是現(xiàn)代地殼活動的表現(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，因此也是我們國家地震部門的重點監(jiān)測地區(qū)。北邊的海原地區(qū)1920年一次8.5級大地震，死了有24萬人。這是研究青藏高原地殼運動的現(xiàn)實意義，也是大家最關(guān)心的。

        余震預(yù)測  四種提法

        汶川大震后地震向哪里轉(zhuǎn)移？趙文津院士說，汶川主震發(fā)生后，余震或下一個大地震會在哪里發(fā)生？這是兩個相互關(guān)聯(lián)的地震預(yù)報問題，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，在其他地點發(fā)生新地震的預(yù)測。關(guān)于余震預(yù)測，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”，主震過后，余震可能沿龍門山構(gòu)造帶傳遞，向北東活動，不會有大震；地震破裂沿龍門山向東北方向發(fā)展，被認(rèn)為是地震的不對稱性所致。
        第二，根據(jù)龍門山構(gòu)造帶上閉鎖段的長短作推測，西南閉鎖段長，東北閉鎖段短，沖破長閉鎖段就需要大的應(yīng)變能，即要有大震發(fā)生。這種說法，沒有論及下一次地震發(fā)生在長閉鎖段的道理。
        第三，T.Parsons等人提出，利用模型計算研究汶川地震觸發(fā)后相鄰斷裂帶上庫侖破壞應(yīng)力的變化，根據(jù)a、b等各斷層應(yīng)力增加來推測哪個斷層可能成為下一個發(fā)震地點。
        第四，錢復(fù)業(yè)、趙玉林用HRT(潮汐諧振共振波)、李均之用次聲波測震法、沈宗丕用磁暴月相二倍法、耿慶國用磁暴組合法等方法預(yù)報了多次余震。
        趙文津院士說，第一種提法是憑借統(tǒng)計經(jīng)驗推測的；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)斷裂庫侖破壞應(yīng)力的再分配情況所作的推測。只計算地震發(fā)生后引起的庫侖應(yīng)力變化是不夠的，因為發(fā)不發(fā)生地震與總的應(yīng)力有關(guān)，而不只是與庫侖應(yīng)力變化有關(guān)。
        如何預(yù)報下一個應(yīng)力集中地點？趙文津院士說，設(shè)想可以探討四種做法。一是研究在一個地點發(fā)生大地震后，區(qū)域地下構(gòu)造應(yīng)力場就會發(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)測地殼發(fā)生地震的危險地段；二是及時在野外追蹤地應(yīng)力的變化，找到應(yīng)力集中地點，以期驗證上述推論；三是利用地下應(yīng)力應(yīng)變能集中過程伴隨產(chǎn)生的物理、化學(xué)、生物等現(xiàn)象，探測地震危險地段，以與推論相互驗證；四是在一些地震帶建立起構(gòu)造體系模擬系統(tǒng)，長期試驗，長期積累，不斷修正。已有多人試過構(gòu)造體系模擬的多種方案。

        地震預(yù)報  八點建議

        談到今后地震預(yù)報工作，趙文津院士說，在總結(jié)經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，對今后地震預(yù)報工作提出八點建議。
        第一，加強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？有人解釋說是地震發(fā)展的“非對稱性”，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。邢臺地震后，李四光于1967年提出觀測地應(yīng)力的意見后，自己親自到邢臺地震現(xiàn)場觀測摸索經(jīng)驗，1968年成功地預(yù)報了河間地震。不能認(rèn)為深部地應(yīng)力不能測量而放棄對其進(jìn)行觀測和研究，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。因為上地殼震源點受力，可能在上地殼的很大范圍內(nèi)形成應(yīng)力集中區(qū)，構(gòu)成一個范圍較大的應(yīng)力場。我們沒有辦法找到應(yīng)力集中點，但可能測到應(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，即在一個地點發(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，要堅持長期開展各地區(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)力集中點的遷移規(guī)律，并將其作為一個基本方法。由于全球板塊運動，板塊之間必然有相互作用力，這一個力作用在非均質(zhì)體上就會產(chǎn)生應(yīng)力集中現(xiàn)象，在應(yīng)力超過發(fā)震層巖石抗壓強度時便會發(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，對重點研究區(qū)的淺層和深層的地震地質(zhì)條件的調(diào)查要細(xì)化；要加強對地下發(fā)震層及上覆巖層從蠕變到破裂過程的研究，深化對其的認(rèn)識。
        第四，研究巖層變形及擠壓破裂過程中伴生的地球物理及地球化學(xué)現(xiàn)象，開發(fā)其探測方法，以進(jìn)行地震預(yù)報。要研究巖層受強力作用后產(chǎn)生的效應(yīng)，設(shè)計出相應(yīng)的探測方法。鑒于臨震前兆都是短時間發(fā)生，所以必須是能進(jìn)行大面積快速偵查的方法。溫度場與電磁場可能是有前途的，如遙感測溫方法、地震電磁衛(wèi)星、遙感干涉雷達(dá)測地形變方法、地電阻率變化。此外，地下水位變化和動物異常也很靈敏，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)，可能會是一個新技術(shù)的“生長點”。
        第五，在重點地震地區(qū)建立若干個試驗區(qū)（不是局部性的試驗場），把地震發(fā)生機(jī)理研究與地震監(jiān)測預(yù)報工作結(jié)合起來。包括打不同深度的鉆孔進(jìn)行綜合觀測。對國內(nèi)國外深鉆地應(yīng)力數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，建立數(shù)據(jù)庫，系統(tǒng)收集與地震預(yù)報有關(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)合觀測臺網(wǎng)。
        第六，堅持“群測群防”的方針。中國地域太大，各地區(qū)構(gòu)造和動力學(xué)條件差異很大，當(dāng)?shù)厝罕妼Ρ緟^(qū)地震活動規(guī)律有切身感受，這些樸素的感受非常寶貴，是專業(yè)隊伍的重要補充。對他們的工作不能輕視，更不能忽視，還應(yīng)主動去做好這件事，發(fā)動地方中學(xué)老師和廣大志愿者群眾的參與。中國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，探索地震預(yù)報問題，國家有關(guān)部門應(yīng)予重視，并將他們組織起來，給予幫助和指導(dǎo)，并納入總體規(guī)劃中。
        第七，加強風(fēng)險決策研究?，F(xiàn)階段地震預(yù)報風(fēng)險性很大，但又不能不報，決策人責(zé)任大，壓力大，而決策人及時作出決定又是防災(zāi)減災(zāi)的關(guān)鍵所在。應(yīng)研究如何使領(lǐng)導(dǎo)者敢于及時作決定，敢于承擔(dān)必要責(zé)任。
        第八，組織起來，發(fā)揮集體優(yōu)勢。中國的部門分隔、學(xué)科分隔現(xiàn)象嚴(yán)重，而地震預(yù)報研究則是一個大系統(tǒng)工程，要全國共同努力，形成國家優(yōu)勢，要多學(xué)科多部門集思廣議，要多路探索，一家一業(yè)獨搞是很難勝任的，也是最不可取的。建議國家地震局除按照自己原定規(guī)劃開展工作外，也應(yīng)發(fā)揮國土資源部、國家測繪局、教育部、中國科學(xué)院、民政部等部門的業(yè)務(wù)專長，群策群力，共同攻關(guān)。不能再人為地將統(tǒng)一的地殼活動自然現(xiàn)象分隔開來研究，重復(fù)工作，而數(shù)據(jù)又不能共享，要多花上很多經(jīng)費，成效很難提高。建議由國家地震局、國土資源部、教育部和中國科學(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，請科技部、國家自然科學(xué)基金委員會和發(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。曾任中國地球物理學(xué)會常務(wù)理事、副理事長，國家科技進(jìn)步獎評委，何梁何利獎專業(yè)評委，中國地質(zhì)科學(xué)院常務(wù)副院長，地礦部科學(xué)技術(shù)司副司長?，F(xiàn)任中國地球物理學(xué)會大陸動力學(xué)委員會主任、勘探地球物理委員會顧問組組長、中國地質(zhì)學(xué)會地質(zhì)科技管理研究會會長、國土資源部國際合作喜馬拉雅山和青藏高原深剖面計劃中方首席科學(xué)家、國土資源部探月科學(xué)家小組組長。因完成喜馬拉雅山和青藏高原的深部探測并獲得多項重大發(fā)現(xiàn)，榮獲2000年國家自然科學(xué)二等獎。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)找礦并有多項發(fā)現(xiàn)，特別是發(fā)現(xiàn)了鈦、釩、鐵礦多個巨型礦床，因而其所在單位獲地礦部1980年“30年找礦功勛物探大隊”稱號。因發(fā)展物探新技術(shù)有貢獻(xiàn)，1998年獲中國地球物理學(xué)會頒發(fā)的首屆顧功敘地球物理科技發(fā)展獎。2003年獲何梁何利科技進(jìn)步獎。先后發(fā)表論文80多篇，研究報告及專著5本。2001年當(dāng)選為中國工程院院士。