記者 | 趙孟
編輯 | 翟瑞民
2022年9月5日12時(shí)52分,四川甘孜州州瀘定縣(北緯29.59度,東經(jīng)102.08度)發(fā)生6.8級(jí)地震,震源深度16千米。震中位于瀘定縣磨西鎮(zhèn),震中20公里內(nèi)的鄉(xiāng)鎮(zhèn)有磨西鎮(zhèn)、得妥鎮(zhèn)和燕子溝鎮(zhèn)。
截至9月5日晚,地震已造成甘孜州遇難29人,雅安市遇難17人,另有16人失聯(lián),50人受傷。甘孜州抗震救災(zāi)指揮部已決定將州級(jí)地震應(yīng)急響應(yīng)調(diào)整為一級(jí)。
據(jù)四川地震局消息,地震專家綜合分析認(rèn)為,此次地震震中位于鮮水河斷裂帶南東段磨西斷裂附近,為主震-余震型地震,根據(jù)區(qū)域構(gòu)造、歷史地震活動(dòng)、地震序列類型等資料,近期原震區(qū)發(fā)生更大地震的可能性不大,余震活動(dòng)仍將持續(xù)一段時(shí)間。
鮮水河斷裂帶在地震歷史上的表現(xiàn)如何?此次地震為何會(huì)造成這樣的傷亡?距離512地震過(guò)去14年后,地震預(yù)報(bào)、防震工作有何進(jìn)展?處在地震活動(dòng)斷層上的人們,又該如何應(yīng)對(duì)地震破壞?
為此,界面新聞專訪了國(guó)家自然災(zāi)害防治研究院首任院長(zhǎng),二級(jí)研究員徐錫偉。作為國(guó)內(nèi)地震活動(dòng)斷層研究的權(quán)威專家,徐錫偉還兼任中國(guó)地震局科技委委員、中國(guó)地震學(xué)會(huì)常務(wù)理事等職。他認(rèn)為,為地震“活動(dòng)斷層避讓”制定強(qiáng)制性國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),是未來(lái)減少地震破壞的重要舉措。
鮮水河斷裂帶歷史上破壞性地震較活躍
界面新聞:此次發(fā)生的地震位于鮮水河斷裂帶,這條斷裂帶有什么特點(diǎn)?
徐錫偉:鮮水河斷裂帶、安寧河斷裂帶等一直受我國(guó)地震系統(tǒng)比較重視,因?yàn)檫@里發(fā)生的地震較多,研究也比較多。地震系統(tǒng)完成的兩個(gè)科技部973項(xiàng)目(注:國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃,于1997年3月啟動(dòng))基本上把主要科技力量都投入到了這里。我們研究斷裂帶的構(gòu)造特征,通常是關(guān)注發(fā)生地震的能力、發(fā)生大地震的位置等。這條斷裂帶的發(fā)震構(gòu)造特征顯示,它有發(fā)生7級(jí)以上大地震的能力,這次6.8級(jí)相當(dāng)于中等強(qiáng)度地震,震級(jí)比預(yù)想中的要小。
鮮水河斷裂帶一直比較活躍,比如1981年道孚縣發(fā)生6.9級(jí)地震,1973年?duì)t霍縣發(fā)生7.6級(jí)地震,1955年康定市折多塘發(fā)生7.5級(jí)地震等。在1981年以前的200年間,這條斷裂帶大概每隔22年就有一次大地震發(fā)生,1981年以來(lái)除了2014年在康定北塔公鄉(xiāng)附近發(fā)生的6.3級(jí)地震外,這40年相對(duì)比較平靜。
界面新聞:這次地震發(fā)生后,網(wǎng)友反映一些地方出現(xiàn)過(guò)鳥群齊飛、魚群越出水面的情況,這些動(dòng)物異常現(xiàn)象對(duì)地震預(yù)測(cè)可信嗎?
徐錫偉:對(duì)于震前動(dòng)物異常,前人曾經(jīng)提出來(lái)過(guò),這些動(dòng)物異常與地震之間是否存在著本質(zhì)聯(lián)系,目前還是缺乏科學(xué)證據(jù)。很難說(shuō)動(dòng)物異常與地震沒有直接聯(lián)系,但要找到科學(xué)證據(jù),是一件很困難的事。前蘇聯(lián)或俄羅斯曾開展過(guò)這樣的研究,科研人員在給研究對(duì)象,例如蛇類加裝芯片,監(jiān)測(cè)它們的活動(dòng)情況和行為,但最近一二十年那里沒有發(fā)生大地震,所以這些動(dòng)物也沒有什么異常,研究也沒有什么進(jìn)展。這種研究的周期很長(zhǎng),而且存在諸多不確定性。
界面新聞:這次地震已造成重大死亡,為什么會(huì)這樣的后果?這里的地形地貌有何特征?這次地震發(fā)生后,未來(lái)是否有新的地震發(fā)生?
徐錫偉:此次發(fā)生地震的震中海螺溝附近我也去過(guò),那個(gè)地方伴隨著地殼的強(qiáng)烈隆升不僅形成了青藏高原東緣最高的山峰——貢嘎山,還受到外動(dòng)力侵蝕地形陡峭,地震誘發(fā)的地震災(zāi)害及其鏈生災(zāi)害,比如滑坡,崩塌,滾石等會(huì)比較嚴(yán)重。中國(guó)地震局幾十年來(lái)一直認(rèn)為,這里存在發(fā)生7級(jí)以上地震的危險(xiǎn),這次地震發(fā)生后我更擔(dān)心的是,這次地震會(huì)不會(huì)是一次前震,會(huì)不會(huì)觸發(fā)南部安寧河斷裂帶和大涼山斷裂帶發(fā)生主體破裂,仍值得研究。
地震短臨預(yù)報(bào)很難,中長(zhǎng)期預(yù)報(bào)可行
界面新聞:距離“512地震”過(guò)去十多年了,我國(guó)地震預(yù)報(bào)研究有什么進(jìn)展?
徐錫偉:地震預(yù)報(bào)分臨震預(yù)報(bào)、短臨預(yù)報(bào)和中長(zhǎng)期預(yù)報(bào)。臨震預(yù)報(bào)和短臨預(yù)報(bào)是世界難題,目前業(yè)內(nèi)正在開展基于一定地震構(gòu)造模型的物理預(yù)測(cè)、運(yùn)用大數(shù)據(jù)分析技術(shù)和人工智能試驗(yàn)預(yù)測(cè),但都還處于探索階段。地震預(yù)報(bào)要準(zhǔn)確預(yù)測(cè)時(shí)間、地點(diǎn)、震級(jí)大小三要素,困難重重。目前,我們的工作思路是,先攻克可能地震發(fā)生地點(diǎn)和震級(jí)大小兩個(gè)要素,再根據(jù)新的技術(shù)、方法來(lái)監(jiān)測(cè)可能地震孕育和發(fā)生過(guò)程及其變率,并不斷地逼近地震發(fā)生的時(shí)間。高震級(jí)(震級(jí)大于等于7級(jí))地震一般會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的地震災(zāi)害,其發(fā)生地點(diǎn)的預(yù)測(cè)應(yīng)是震害預(yù)防的基礎(chǔ),是實(shí)現(xiàn) “從注重災(zāi)后救助向注重災(zāi)前預(yù)防轉(zhuǎn)變”和 “從減少災(zāi)害損失向減輕災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)轉(zhuǎn)變”的有效途徑,同時(shí)可推動(dòng)地震監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)學(xué)科的進(jìn)步,是政府、社會(huì)和科學(xué)界十分關(guān)注、迫切需要解決的地震科學(xué)問(wèn)題之一。
中長(zhǎng)期預(yù)報(bào)我們一直在做,比如未來(lái)10年左右的預(yù)報(bào)技術(shù)可以說(shuō)是可靠和可行的。我的研究小組在2017年4月份發(fā)過(guò)一篇題為《中國(guó)大陸高震級(jí)地震危險(xiǎn)區(qū)判定的地震地質(zhì)學(xué)標(biāo)志及其應(yīng)用》的文章,實(shí)際上就是中長(zhǎng)期預(yù)報(bào)研究成果之一。我們首先根據(jù)大陸高震級(jí)地震5個(gè)方面的地震地質(zhì)標(biāo)志識(shí)別地震發(fā)生地點(diǎn),再根據(jù)應(yīng)力、形變變化等反映出的緊迫性,劃出地震危險(xiǎn)區(qū)。
目前認(rèn)為,華北地區(qū)的地震緊迫性相對(duì)較低,但在青藏高原周緣邊界帶及其鄰區(qū),地震發(fā)生的緊迫性就比較高,我們劃出了十幾個(gè)地震危險(xiǎn)區(qū)。在這十幾個(gè)危險(xiǎn)區(qū)里,目前已經(jīng)發(fā)生過(guò)的地震,基本都落在我們劃定的區(qū)域內(nèi)。
比如,2017年8月8日九寨溝地震就在劃定的瑪沁-瑪曲危險(xiǎn)區(qū)(A5),位于甘、青、川三省交界區(qū),包括青海的瑪沁,甘肅瑪曲、迭部,四川若爾蓋與九寨溝等地,潛在的發(fā)震斷層為東昆侖斷裂東段及附近分支斷層;2022年1月8日,青海省門源縣發(fā)生6.9級(jí)地震,也在我們劃定的祁連山中段危險(xiǎn)區(qū)(A3)。這次瀘定6.8級(jí)地震正好落在我們劃定的石棉-東川危險(xiǎn)區(qū)(A7)北端部,該區(qū)域位于川滇塊體東邊界帶四川石棉-云南東川一線,潛在的發(fā)震斷層為鮮水河-安寧河-小江斷裂系的安寧河斷裂帶、小江斷裂南段和大涼山斷裂帶。鮮水河-安寧河-小江斷裂系是川滇塊體東邊界帶,控制了有歷史記載以來(lái)17次7級(jí)以上高震級(jí)地震的發(fā)生。
界面新聞:在瀘定地震的震中附近,地震臺(tái)站是否能捕捉到一些有前兆意義的信號(hào)?
徐錫偉:因附近有國(guó)家重大工程橫跨鮮水河斷裂帶,去年我們?cè)诳刀h城北這條斷裂帶兩側(cè)設(shè)立了三個(gè)深井觀測(cè)站。三口觀測(cè)井均達(dá)1000米深,應(yīng)該是目前用于地震觀測(cè)最深的科學(xué)研究井。井里利用光纖技術(shù)每隔兩三米設(shè)置了能夠觀測(cè)震動(dòng)、溫度、應(yīng)力、應(yīng)變和地下水等的綜合觀測(cè)系統(tǒng)。之所以要利用這些深井,就是要看能否記錄到一些地表觀測(cè)不到的微弱信息,在一定的物理模型指導(dǎo)下捕捉到一些地震孕育、發(fā)生過(guò)程中特有習(xí)性的蛛絲馬跡。對(duì)于這次地震,目前我們的科研人員正在下載觀測(cè)站的數(shù)據(jù)。
界面新聞:既然短臨預(yù)報(bào)困難,那么最近十年來(lái),防震工作的主要內(nèi)容有哪些?
徐錫偉:這方面的工作有很多,比如一項(xiàng)很重要的工作是,根據(jù)活動(dòng)斷層發(fā)震能力、活動(dòng)性參數(shù)、活動(dòng)時(shí)代、可能的震級(jí)大小等資料,結(jié)合經(jīng)濟(jì)發(fā)展情況,2015年我國(guó)發(fā)布了國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)——第五代《中國(guó)地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖》,用于我國(guó)一般民用建筑抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn),它們是房屋等地面建構(gòu)筑物建設(shè)的最低要求,房屋建設(shè)必須達(dá)到這一要求才算合格。
另外,近年來(lái)我們還運(yùn)用了減隔震技術(shù),特別是重要建筑設(shè)施的地基加裝防震墊等,有效地提升了房屋建構(gòu)筑的抗震性能。這樣當(dāng)大地震來(lái)了,地震震動(dòng)引起的建筑物破壞就會(huì)大大減輕。可以注意到,最近幾年發(fā)生地震后,房屋倒塌數(shù)量比以往要少很多,原因就在這里。現(xiàn)在房屋抗震性能都比較強(qiáng),就是根據(jù)我們提供的地震動(dòng)參數(shù),把房屋建牢固了。
“活動(dòng)斷層避讓”應(yīng)有強(qiáng)制性國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)
界面新聞:“512地震”發(fā)生后,發(fā)震斷裂帶上的建筑損毀嚴(yán)重,對(duì)于橫跨發(fā)震斷層的建筑,依靠抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)可以避免破壞嗎?有什么辦法可以減少影響?
徐錫偉:抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)是可以有效減輕地震震動(dòng)破壞的,發(fā)震斷層錯(cuò)動(dòng)引起的地面建構(gòu)筑破壞是另一個(gè)層面的地震災(zāi)害防治問(wèn)題。我們一般認(rèn)為,6.5級(jí)以上地震會(huì)產(chǎn)生地表破裂、地表錯(cuò)動(dòng),這種錯(cuò)動(dòng)有垂直方向的,也有水平方向的,它們?cè)阱e(cuò)動(dòng)過(guò)程中威力巨大,無(wú)堅(jiān)不摧。1999年中國(guó)臺(tái)灣集集“921地震”、2008年汶川“512地震”等極震區(qū)發(fā)震斷層沿線既有震動(dòng)破壞引起的,又有發(fā)震斷層地表錯(cuò)動(dòng)對(duì)房屋等地面建構(gòu)筑物的直接毀壞,兩種破壞的疊加使得發(fā)震活動(dòng)斷層沿線災(zāi)害特別嚴(yán)重。我們一定要明白,發(fā)震斷層能夠錯(cuò)動(dòng)地下震源深度到地表十幾公里的巖石,地表的房屋對(duì)于斷層的錯(cuò)動(dòng)來(lái)說(shuō)就像撕一張紙那么容易。所有跨地震活動(dòng)斷層上房屋,除了遭受震動(dòng)破壞,還要受到錯(cuò)動(dòng)破壞,目前的抗震措施還沒有辦法來(lái)阻止這種錯(cuò)動(dòng)破壞,所以我們提出了“活動(dòng)斷層避讓”的問(wèn)題。
所謂“活動(dòng)斷層避讓”,就是首先將活動(dòng)斷層的準(zhǔn)確位置確定下來(lái),讓房屋等建筑物與斷層保持一定距離,比如15米以外,這樣建造的房屋等建構(gòu)筑物就不會(huì)有錯(cuò)動(dòng)破壞或抗斷問(wèn)題了。剩下就是根據(jù)震動(dòng)破壞的影響,將房子建結(jié)實(shí)即可。美國(guó)、歐洲等國(guó)家一直采取這種辦法來(lái)有效、科學(xué)地預(yù)防地震災(zāi)害,比如美國(guó)加州,地震活動(dòng)斷層很活躍,他們制定了活動(dòng)斷層避讓的法案,要求建筑物必須避開活動(dòng)斷層15米。我們國(guó)家也在倡導(dǎo)活動(dòng)斷層避讓,我的研究組正在編寫一個(gè)活動(dòng)斷層避讓的強(qiáng)制性國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),目前正處于報(bào)批階段。所以,未來(lái)如果我們的建筑能夠與活動(dòng)斷層保持一定距離的話,地震發(fā)生時(shí)建筑物遭受的只有震動(dòng)破壞,也就不存在建筑行業(yè)所說(shuō)的抗斷的問(wèn)題,破壞會(huì)大大減輕。
界面新聞:要確定活動(dòng)斷層的具體位置困難嗎?目前的技術(shù)能精確到多少?
徐錫偉:要避讓活動(dòng)斷層,首先要給活動(dòng)斷層定位,在國(guó)家發(fā)改委資助下,這項(xiàng)工作我們從2004年開始就在做了,迄今為止對(duì)大約100余座地級(jí)城市進(jìn)行了活動(dòng)斷層探測(cè),主要是確定城市范圍是否存在活動(dòng)斷層及其準(zhǔn)確位置;另外,我們自2009年開始對(duì)華北地區(qū)、南北地震帶和天山地震帶開展了1:50000活動(dòng)斷層填圖,已完成了130余條活動(dòng)斷層填圖和定位工作,為活動(dòng)斷層避讓奠定了科學(xué)基礎(chǔ),這項(xiàng)工作還在繼續(xù)做下去。以我們目前的探測(cè)技術(shù),對(duì)活動(dòng)斷層的定位可以精確到米級(jí)精度,可以滿足活動(dòng)斷層避讓要求。
界面新聞:如果在城市里,定位確定的活動(dòng)斷層上有建筑物,該如何處理?
徐錫偉:這種情況也是有先例的,比如在銀川,我們探測(cè)到一條隱伏活動(dòng)斷層,即銀川隱伏斷裂,位于銀川市東部。發(fā)現(xiàn)并確定了這條活動(dòng)斷層后,銀川政府在規(guī)劃上做出回應(yīng),出臺(tái)了《銀川市人民代表大會(huì)常務(wù)委員會(huì)關(guān)于在銀川市活動(dòng)斷層避讓帶內(nèi)建設(shè)綠色公園帶的決定》,在銀川隱伏斷層兩側(cè)空出一條寬200米的斷層避讓帶,在避讓帶內(nèi)不得新建、改建原有地面建筑物。原有居民住房可以繼續(xù)居住,也可以拆除,但拆除后不能在原地再建。現(xiàn)在,這里成了一條多功能綠化帶。城市范圍內(nèi)存在活動(dòng)斷層的成都、烏魯木齊等在制修定土地利用規(guī)劃時(shí)也將這方面的因素考慮進(jìn)去了,起到了防患于未然的作用。
界面新聞:在防震研究方面,你認(rèn)為還有哪些問(wèn)題值得重視?
徐錫偉:地震的預(yù)報(bào)很難,但可以做地震災(zāi)害預(yù)防新技術(shù)、新方法研究。比如,我們最近在做一個(gè)有關(guān)地震災(zāi)害鏈影響因素和預(yù)測(cè)的課題就是想為災(zāi)害防治提供理論依據(jù)和計(jì)算方法。所謂災(zāi)害鏈,就是地震發(fā)生以后,除了地震本身的破壞外,它還會(huì)引發(fā)其它地質(zhì)災(zāi)害,這些災(zāi)害又繼續(xù)引發(fā)新的災(zāi)害。地震不只是對(duì)建筑物造成破壞,還對(duì)地形地貌造成破壞,比如滑坡,崩塌等,繼后造成堰塞湖,堰塞湖崩潰后又會(huì)沖毀下游房屋,并影響人們的社會(huì)活動(dòng)等,這就是地震災(zāi)害鏈。如果我們能夠?qū)⑦@些鏈條的發(fā)生機(jī)制研究清楚,就可以在地震發(fā)生前排除這些條件,切斷地震災(zāi)害鏈,科學(xué)減輕地震次生災(zāi)害的發(fā)生及其相關(guān)人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。