地震地貌攝影圖

震源機(jī)制圖解

云南魯?shù)榈卣穑?008年以來(lái)中國(guó)大陸發(fā)生的第四次6級(jí)以上地震。在地震震級(jí)的劃分中，通常將5級(jí)左右的地震定義為中等地震，6級(jí)以上屬于強(qiáng)震，大于7級(jí)為大震。

“以2008年汶川地震為標(biāo)志，我國(guó)已進(jìn)入新一輪的地震活躍期?！敝袊?guó)地質(zhì)科學(xué)院地質(zhì)力學(xué)研究所研究員吳中海告訴記者，從“5·12”汶川地震，到玉樹(shù)、雅安，每1.5年一次6級(jí)以上的強(qiáng)震，“這個(gè)活躍期現(xiàn)在只是剛剛開(kāi)始，未來(lái)肯定還將持續(xù)?！?

按照近百年來(lái)中國(guó)大陸地區(qū)強(qiáng)震活動(dòng)的歷史規(guī)律，每個(gè)地震活躍期一般都會(huì)持續(xù)約20到30年時(shí)間。

四川“5·12”大地震發(fā)生初期，還有專家認(rèn)為它與唐山大地震同屬一個(gè)活躍期，而目前中國(guó)進(jìn)入新的地震活躍期已經(jīng)成為共識(shí)。歷經(jīng)唐山大地震后30多年社會(huì)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，中國(guó)已經(jīng)具有強(qiáng)大的物資儲(chǔ)備和技術(shù)力量應(yīng)對(duì)地震。

爭(zhēng)議在于，到底仍然以純粹救災(zāi)的被動(dòng)形式應(yīng)對(duì)地震，還是有所準(zhǔn)備積極主動(dòng)抗震防災(zāi)?

“地震預(yù)報(bào)的基礎(chǔ)是對(duì)深部、地殼的研究，其實(shí)正是由于地殼結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性和地震活動(dòng)機(jī)理的不確定性，地震預(yù)報(bào)作為全球的重大科學(xué)問(wèn)題，在短時(shí)間內(nèi)是難以實(shí)現(xiàn)的?！敝袊?guó)地質(zhì)科學(xué)院副院長(zhǎng)董樹(shù)文告訴記者，通過(guò)對(duì)地殼運(yùn)動(dòng)的深層次了解，可以對(duì)地震成因有更深刻認(rèn)識(shí)。

這將為中國(guó)的抗震戰(zhàn)略提供基礎(chǔ)：比如將相關(guān)資源投入相關(guān)區(qū)域，同時(shí)按照防災(zāi)情況規(guī)劃，不再建設(shè)大型國(guó)防設(shè)施、核電設(shè)施等。

地震原因的已知與未知

此次云南魯?shù)榈卣鸢l(fā)生在滇東北區(qū)域。吳中海告訴記者，發(fā)生地震的是魯?shù)檎淹〝嗔褞?，“是其西南段發(fā)生右旋走滑活動(dòng)的結(jié)果?！濒?shù)檎淹〝嗔褞L(zhǎng)約190公里，東北端從川滇交界的小林口一帶向西南方向穿過(guò)彝良、昭通和魯?shù)橹笠恢毖由斓叫〗瓟嗔褞АＶ霸?012年，這個(gè)斷裂帶上中段位置的彝良就曾經(jīng)連續(xù)發(fā)生過(guò)5.7、5.6級(jí)地震，造成81人死亡、821人受傷。

魯?shù)榈卣饎t發(fā)生在斷裂帶的西南端，而且都是右旋走滑型地震。斷層右旋走滑的意思是：站在斷層運(yùn)動(dòng)相對(duì)緩慢和固定的一側(cè)，運(yùn)動(dòng)較快的另一側(cè)向右運(yùn)動(dòng);而走滑，則顯示該運(yùn)動(dòng)以水平運(yùn)動(dòng)為主。

魯?shù)檎淹ㄎ挥诖ǖ釚|南部，臨近川滇地塊和揚(yáng)子地塊的交接部位，西南端到小江斷裂帶。小江斷裂帶是一條南北走向的斷裂帶，從巧家縣，過(guò)嵩明、宜良、澄江，可一直延伸到紅河斷裂帶上，全長(zhǎng)超過(guò)500公里。

從區(qū)域活動(dòng)構(gòu)造體系的角度來(lái)看，川滇地塊沿大涼山和小江斷裂帶向南移動(dòng)、同時(shí)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)的過(guò)程中，拖曳其東側(cè)的揚(yáng)子地塊發(fā)生逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，結(jié)果導(dǎo)致魯?shù)檎淹〝嗔褞У挠倚呋４舜蔚卣鹞恢?，恰好是小江斷裂帶和魯?shù)檎淹〝嗔褞У倪吔缥恢谩?

魯?shù)樗诘脑瀑F川三省交界處，歷史上曾經(jīng)連續(xù)發(fā)生中、強(qiáng)地震活動(dòng)。川滇地塊和揚(yáng)子地塊的運(yùn)動(dòng)是造成這樣結(jié)果的主要原因。川滇地塊一直自青藏高原東南部主動(dòng)向南發(fā)生移動(dòng)，非常活躍。而其東北方向的揚(yáng)子地塊則相對(duì)穩(wěn)定，但是川滇地塊運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，不斷擠壓、牽引和拖曳揚(yáng)子地塊，引發(fā)一系列地質(zhì)變動(dòng)。

作為調(diào)節(jié)兩個(gè)不同地塊的邊界，小江斷裂帶經(jīng)常發(fā)生活動(dòng)，也就經(jīng)常發(fā)生地震以釋放能量，包括1833年的云南嵩明8級(jí)大地震?！敖谠颇系貐^(qū)頻繁發(fā)生的地震，都出現(xiàn)在川滇地塊的兩側(cè)區(qū)域?！眳侵泻Ｕf(shuō)，這表明川滇地塊在向南的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，在兩邊都受到了阻力。反過(guò)來(lái)講，就是川滇地塊的運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致了兩側(cè)塊體邊緣的活躍狀態(tài)。

“就好比一個(gè)人要往前跑，但是兩只胳膊都被拽住了?！眳侵泻１扔髡f(shuō)，如果兩邊都通過(guò)地震將能量釋放出去，“沒(méi)人拽胳膊”，失去阻力的川滇地塊就可能引發(fā)更強(qiáng)的地震，“這就是為什么說(shuō)當(dāng)前以云南地區(qū)為主的川滇地塊的地震形勢(shì)嚴(yán)峻。”

川滇地塊目前正以平均每年10毫米左右的速度相對(duì)揚(yáng)子地塊向南東方向運(yùn)動(dòng)，其中的絕大部分能量必須以地震的形式來(lái)釋放，“如果積累100年，運(yùn)動(dòng)量就是1米，引發(fā)的地震震級(jí)就將達(dá)到7級(jí)以上。”

董樹(shù)文告訴記者，川滇地塊向南東方向的移動(dòng)已經(jīng)發(fā)生了3000萬(wàn)年，至少自1000萬(wàn)年前以來(lái)，這個(gè)趨勢(shì)變得非常明顯，“所以這里一直是地震發(fā)生的集中區(qū)域，中國(guó)陸地地震有80%都集中在這個(gè)地方。川滇地塊由青藏高原擠出來(lái)之后，一直往南東方向運(yùn)動(dòng)，包括泰國(guó)、緬甸、越南這些地方，都是從這里擠出來(lái)的?！?

雖然可以從結(jié)果說(shuō)清楚地塊運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致的地震原因，但是塊體之間的運(yùn)動(dòng)在何時(shí)發(fā)生、運(yùn)動(dòng)幅度多大，“過(guò)去一直缺乏基礎(chǔ)了解?！倍瓨?shù)文說(shuō)，但是如果想更準(zhǔn)確地掌握運(yùn)動(dòng)的信息，必須更多、更準(zhǔn)確地了解地殼內(nèi)部的結(jié)構(gòu)。

“正是因?yàn)閮?nèi)部結(jié)構(gòu)不均勻，所以預(yù)報(bào)才難以做到?！倍瓨?shù)文說(shuō)。

大陸碰撞的基礎(chǔ)性問(wèn)題

震后中國(guó)地震局和美國(guó)地質(zhì)調(diào)查局發(fā)布的震源機(jī)制解都表明：這次地震是地殼在區(qū)域上北西西南東東方向下發(fā)生的破裂，這與青藏高原東緣的構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)大體一致?！斑@個(gè)運(yùn)動(dòng)，從本質(zhì)上來(lái)說(shuō)，還是對(duì)青藏高原板塊和印度板塊碰撞所產(chǎn)生能量的調(diào)節(jié)和吸收。”吳中海說(shuō)。

從更大的板塊構(gòu)造角度來(lái)說(shuō)，在印度次大陸板塊和歐亞大陸板塊的碰撞過(guò)程中，中國(guó)西南地區(qū)恰好處于該碰撞帶的東側(cè)位置。

但是，在這種宏大的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，“哪些地方的斷裂活動(dòng)性強(qiáng)、哪些地方活動(dòng)性弱，這些需要普查，需要我們把家底摸清楚。”吳中海說(shuō)，只有把活動(dòng)斷裂帶調(diào)查清楚，掌握了斷裂帶的規(guī)模、活動(dòng)強(qiáng)度等，才能進(jìn)一步分析它們的地震危險(xiǎn)性，最終評(píng)價(jià)建筑物所需要的抗震強(qiáng)度和抗震措施。但這些對(duì)于中國(guó)來(lái)說(shuō)，大多還是空白。

斷裂帶其實(shí)還不足以反映中國(guó)國(guó)土的深層次運(yùn)動(dòng)，從而為國(guó)家布局提供參考。中國(guó)大陸處在世界三大成礦域——環(huán)太平洋成礦域、中亞成礦域和特提斯成礦域——的懷抱之中，是現(xiàn)今歐亞大陸的重要組成部分，地殼組成與地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜特異，演化歷史漫長(zhǎng)。

中國(guó)和東亞大陸的主體是距今2.2億萬(wàn)年之前的印支期以來(lái)，由諸多微陸塊碰撞、拼接而成的聯(lián)合陸塊，具有復(fù)雜的地質(zhì)構(gòu)造和巖石圈結(jié)構(gòu)，是解決諸多地球系統(tǒng)一級(jí)科學(xué)問(wèn)題的關(guān)鍵所在。

未盡的大科學(xué)項(xiàng)目

以美國(guó)、日本和新西蘭為例，吳中海說(shuō)，這些國(guó)家現(xiàn)在都已經(jīng)基本掌握了國(guó)土上主要活動(dòng)斷裂帶的具體情況，而且將相應(yīng)的建筑物抗震標(biāo)準(zhǔn)制定成法律加以實(shí)施，“這些都值得我們學(xué)習(xí)”。

對(duì)于中國(guó)來(lái)說(shuō)，此前對(duì)于地震的預(yù)報(bào)問(wèn)題一直糾結(jié)于“前兆預(yù)報(bào)”，也就是水文、生物、氣象等方面的“前兆”。2008年“5·12”大地震后，董樹(shù)文領(lǐng)導(dǎo)的“深部探測(cè)專項(xiàng)”獲批，成為中國(guó)地質(zhì)研究理想最遠(yuǎn)大的大科學(xué)計(jì)劃。它將在2014年底進(jìn)行結(jié)題總結(jié)。

“斷裂帶也是‘深部探測(cè)專項(xiàng)’的重點(diǎn)研究方向，特別是龍門(mén)山這樣的大型斷裂帶，正是地殼運(yùn)動(dòng)最為危險(xiǎn)和薄弱的地方，是地震、火山、巖漿集中的地方，同時(shí)也是成礦物集中的地方?！倍瓨?shù)文說(shuō)。雖然正在進(jìn)行總結(jié)，“深部探測(cè)專項(xiàng)”已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了很多新的成果。

“對(duì)地殼運(yùn)動(dòng)也有了一些新的認(rèn)識(shí)?！倍瓨?shù)文說(shuō)，在深部探測(cè)專項(xiàng)中，有很多新的地殼結(jié)構(gòu)被發(fā)現(xiàn)。通過(guò)新的研究成果模擬出來(lái)的地殼運(yùn)動(dòng)，與過(guò)去有了很大差別。

比如龍門(mén)山斷裂帶，一直是中國(guó)地殼活動(dòng)最為活躍的地方。過(guò)去西方研究人員提出“下地殼隧道流”機(jī)制，認(rèn)為青藏高原板塊在向東擴(kuò)散的時(shí)候，下地殼是軟的，物質(zhì)在重力的作用下，向東流動(dòng)。

“深部探測(cè)專項(xiàng)”的最新結(jié)果則顯示，龍門(mén)山斷裂帶地下有很多陡立的巖片，形成水平位移的斷層，從而分解了地殼向東位移的能量，“這個(gè)結(jié)果，否定了過(guò)去的模型，也可以重新解釋地震在這里發(fā)生的原因?！?

基于這個(gè)研究結(jié)果，董樹(shù)文說(shuō)，龍門(mén)山斷裂帶再向東，發(fā)生大地震的可能性比較小。

另一個(gè)是應(yīng)力問(wèn)題。它是固體地殼最重要的性質(zhì)之一，與斷裂等各種構(gòu)造現(xiàn)象及伴生地質(zhì)災(zāi)害關(guān)系密切，地應(yīng)力測(cè)量與監(jiān)測(cè)也是強(qiáng)震預(yù)測(cè)和地球動(dòng)力學(xué)研究的重要基礎(chǔ)，也為國(guó)家重大工程建設(shè)提供技術(shù)支撐。

“深部探測(cè)專項(xiàng)”在青藏高原東南緣建立了16個(gè)地應(yīng)力監(jiān)測(cè)臺(tái)站，獲得了這些地點(diǎn)關(guān)于應(yīng)力的基本數(shù)據(jù)，從而對(duì)其斷裂帶等地質(zhì)運(yùn)動(dòng)進(jìn)行了基礎(chǔ)性了解。這些檢測(cè)臺(tái)站集中于四川地區(qū)，對(duì)龍門(mén)山斷裂帶的數(shù)據(jù)就取自這些監(jiān)測(cè)臺(tái)站。

一些結(jié)論說(shuō)包括“5·12”和多次余震的發(fā)生并沒(méi)有完全釋放所聚集的能量。

“在青藏高原東南緣和華北地區(qū)建立的地應(yīng)力測(cè)量與監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)，為研究地震與地質(zhì)災(zāi)害鏈成因提供了地殼活動(dòng)性關(guān)鍵數(shù)據(jù)。”董樹(shù)文總結(jié)說(shuō)。

然而，受制于多種因素，“深部探測(cè)專項(xiàng)”無(wú)法在實(shí)施期間建立更多的地應(yīng)力監(jiān)測(cè)臺(tái)站，比如在云南。

地殼速度結(jié)構(gòu)與地震活動(dòng)性之間的關(guān)系一直是國(guó)際研究的熱點(diǎn)。研究確認(rèn)了中國(guó)不同地區(qū)震源與其上下地層的運(yùn)動(dòng)速度差異。比如在華南和西北地區(qū)，不易發(fā)生地震的層位與震層的速度差異一般大于每秒0.9公里。

董樹(shù)文介紹說(shuō)，其實(shí)這些研究地下深部情況的方法、技術(shù)都已經(jīng)掌握，唯一需要的就是國(guó)家對(duì)此進(jìn)行更多的支撐和支持，“只要有更多的工作量，就能進(jìn)行更多了解。”

隨著對(duì)過(guò)去階段研究成果的總結(jié)，董樹(shù)文說(shuō)，“深部探測(cè)專項(xiàng)”類似項(xiàng)目往后將根據(jù)國(guó)家的需要進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，在進(jìn)行深部研究的同時(shí)，著重為地震、滑坡、火山噴發(fā)等災(zāi)害研究提供最基礎(chǔ)的地殼運(yùn)動(dòng)研究成果。

“首先從基礎(chǔ)做起，掌握地下的結(jié)構(gòu)和組成?！倍瓨?shù)文說(shuō)，“這會(huì)加深對(duì)深部災(zāi)害的理解，解決深部地殼運(yùn)動(dòng)的預(yù)警問(wèn)題，還會(huì)大大推動(dòng)深部找礦、找油的工作?！倍瓨?shù)文說(shuō)，繼續(xù)進(jìn)行這個(gè)研究的關(guān)鍵，還是需要國(guó)家級(jí)的進(jìn)一步部署。