李響
蘆山地震是否為汶川地震余震?龍門山斷裂帶是否還有大地震?地震是否能夠準確預報?地質學家鄧乃恭、彭華復診蘆山地震。
又是龍門山斷裂帶:4月20日8時2分,不少人還在睡夢中的時候,7.0級地震如鬼魅般突然到來,震中為四川省蘆山縣。
這次地震與5年前的汶川地震,以及上世紀70年代的邛崍、北川地震一起,已把整條龍門山斷裂帶掃蕩一空。專家的形容是:“就像撕紙一樣,短短幾十年間,這條斷裂帶已從北到南被翻了個遍。”
短時間內頻發的大地震,不由得讓人們思考:這次蘆山地震誘發的原理是什么?跟之前的汶川大地震有什么關系?龍門山斷裂帶上是否還會發生大的地震?地震預報,到底該用什么樣的思路?
帶著這些問題,記者近日采訪了中國地質科學院地質力學研究所研究員鄧乃恭和彭華。他們認為,蘆山地震的動力原理與龍門山斷裂帶運動性質一致,是青藏高原的巴顏喀拉地塊向東南運動,受到四川盆地阻擋,應力積累和釋放的結果。
對于地震預報研究方向,兩位專家認為,目前人類對地震的認知程度遠沒有達到地震預報的要求,地震預測預報還有很長的路要走。但隨著新方法和理論的應用,尤其是以活動構造體系調查為基礎,采用以地應力觀測為中心的各種手段,總有一天,人類能夠做到對地震的準確預報。
疑問一:是否為汶川地震的余震?
蘆山地震為獨立地震。
蘆山地震發生后,由于其震中與汶川地震震中相距僅85公里,又同處龍門山斷裂帶,學術界對蘆山地震是否為汶川地震余震的討論十分激烈。
相關報道稱,中國科學院院士、地球物理學家陳運泰認為,蘆山地震是汶川大地震迄今“最大的強余震”。他認為,從震源位置、震源機制和震級大小看,蘆山地震是汶川地震的強余震,是汶川大地震的破裂向西南方向的發展。
而大多數學者則認為,蘆山地震是獨立的地震。
近日,彭華在位于中國地質科學院地質力學研究所五樓的辦公室里解釋說:“可以肯定,蘆山地震是一個獨立的地震,并非是汶川地震的余震。這次地震屬于主震余震型,即地震發生后,從產生到趨于平緩,有一個慢慢衰減的過程,這從MT圖上可以看得很清楚。”
彭華認為,每一個地震都有一個能量釋放的范圍和方式,地震導致地表破裂完成后,應力會進行相應的調整。蘆山地震發生后,發生了上千次余震,從大小、時間上來說,這些余震符合主震余震型地震的分布規律,主震和余震的“父子”關系分得非常清楚。
但在鄧乃恭和彭華看來,這兩次地震也并非一點關系都沒有。
鄧乃恭說,蘆山地震和汶川地震畢竟發生在一個斷裂帶上,有兩點非常相似:一個是地震類型基本一樣,都屬于“逆斷型”;另一個相同的地方,是兩次地震的動力學特征是一樣的,震源的機制和力源也是一致的。
據記者了解,地層斷裂處可以分成相對的上下兩盤,根據上下盤的不同運動,地震可以分成三種:一種是斷層兩盤相對水平錯動,稱為“走滑型”;一種是斷層上盤往下運動,被稱為“正斷型”;另一種則是上盤往上運動,這便是“逆斷型”。
“兩次地震與龍門山斷裂帶運動性質一致,是青藏高原的巴顏喀拉地塊向東南運動,受到四川盆地阻擋,應力積累和釋放的結果。”鄧乃恭解釋。
而且,彭華認為:“兩次地震雖然都是獨立的地震,但都處于龍門山斷裂帶上,蘆山地震應該是汶川地震在這條地震帶上的遷移。這種現象,叫做地震遷移。”
所謂地震遷移,是指強震按一定的時間、空間規律相繼發生的現象。它們是在統一的區域應力場中,各應力集中點變遷的規律。
彭華解釋,地震遷移的時空尺度可大可小,可長可短。遷移可以沿著一條斷裂帶在十幾年的時間內完成一個遷移過程,例如祁連山地震帶由東南向西北,分別發生了1920年的海原8.5級地震、1927年的古浪8級地震和1932年的昌馬7.5級地震;也可在一個地震區內,以地震帶為遷移單元,在幾百年內完成一個遷移過程,例如華北地震區在1484年~1732年,強震主要發生在山西帶上,而1815年~1976年,強震由西向東遷移到華北平原地震帶上;此外,還有地震沿緯度作更長距離的遷移。
但是,“獨立地震也好,余震也罷,把更多的精力用在討論蘆山地震是否為汶川地震的余震上,并沒有什么實際意義”。在這個問題上,鄧乃恭和彭華有著相同的觀點。
疑問二:龍門山斷裂帶上還會不會發生大的地震?
整條斷裂帶上的破裂基本完成,因此,短期內再發生大地震的可能性不大。
攤開四川地質構造圖,可以清楚地看到松潘—甘孜地塊,其兩側是鮮水河斷裂以及昆侖山斷裂,而它的背后,則是青藏高原。
看起來,松潘—甘孜地塊就像是一個抽屜,而龍門山斷裂帶正處在這個抽屜的前沿。在各種強力擠壓和斜沖之下,“抽屜”被拉動,蘆山發生地震。
實際上,5年前的汶川地震就使得這個“抽屜”的前端向東發生位移,進而導致兩側出現走滑斷層。
汶川地震結束后,曾有“汶川地震已經把幾千年積累的應力釋放完了”的說法,很多學者據此認為,龍門山斷裂帶上短時間內不會再發生大的地震。但時隔僅僅不到5年,在這條斷裂帶距離汶川地震震中不到90公里的南端,就再次發生了蘆山7級地震。
一個疑問困擾著人們,“龍門山斷裂帶上,還會不會再發生大的地震?”
其實,汶川地震發生后,鄧乃恭根據縱貫南北的中央斷裂帶上8級強震發生空區,曾判斷在雅安、寶興一帶,有發生大地震的可能性,但沒想到會這么快,“當時以為也許這輩人都趕不上。”鄧乃恭對記者表示。
彭華認為,在接下來一段時間內,蘆山往北東方向,應該不會發生大的地震了,因為整個斷裂帶的破裂過程差不多已經完成。
“你看,汶川地震是映秀往北斷裂,長度300多公里。這次地震是在斷裂帶的南段,破裂長度大概在38公里左右。中間還隔著30多公里的距離。”彭華解釋,“有人認為,在這30多公里的范圍里,還有可能發生新的破裂,從而引發地震。但事實上,一個事實被人們忽略了。在上個世紀70年代左右,這個位置有過兩次6級左右的地震,一個是1970年的6.2級邛崍地震,一個當時叫做北川地震,也是6級左右。后一個地震也是導致汶川地震產生兩個破裂過程的直接原因。”
彭華進一步解釋,就像撕紙一樣,整條龍門山斷裂帶已經從北往南掃干凈了,所以在這條斷裂帶上,今后很長一段時間應該不會發生大的地震。
但是,一系列大地震的發生,說明地球已經進入了地震活躍期。在彭華看來,實際上從2001年昆侖山口西8.1級大地震開始,我國就已經進入了地震活躍期。“蘆山地震后,這個活躍期可能還要持續。也就是說今后幾年,地震還會比較活躍。在一些重點地區,要嚴加防范。”彭華提醒。
疑問三:地震到底能不能準確預報?
尚處在“媽祖階段”,但已經找到了地震預報的牛鼻子——對地應力的監測。
地震預測和預報,是個老生常談的話題。但蘆山地震后的一條消息,又引起了人們對此極大的關注。
有媒體報道,四川成都的一家研究機構提前向雅安、成都、汶川各地發出了警報,為雅安市主城區提供了5秒的預警時間,為成都主城區提供了28秒的預警時間。
但在彭華看來,這樣的預警其實意義不是太大。“目前,全世界科學家對引發地震的地球物理過程、引發強震的決定性因素和確切的地震前兆現象遠沒有掌握,加之每一個強震都有不同于其他強震的特點,何談準確預報!多年來,地震學家一直希望能找到一種與地震有必然聯系的前兆現象,但直到今天仍沒有統一的認識。所以,目前所有已知的地震預測方法準確率都不高,而且參考意義十分有限。”
對目前地震預報所處的階段,彭華形象地稱之為“媽祖”階段。“從前南方漁民出海之前要祭媽祖,是因為不知道會不會遇到臺風,祈福保佑自己。與此類似,現在的地震預報,還處在很不成熟的階段。”彭華說,“但不必太悲觀,因為經過多年的研究,對地震預報的進步還是有的。我們找到了地震預報的牛鼻子,就是對地應力的監測。”
地應力是存在于地殼中的未受工程擾動的天然應力。地質力學認為,地殼內的應力活動是使地殼克服阻力、不斷運動發展的原因;地殼各處發生的一切形變,如褶皺、斷裂等,都是地應力作用的結果。
鄧乃恭強調:“以活動構造體系調查為基礎,采用以地應力觀測為中心的各種手段,包括對地應力作用產生的相關地球物理現象進行綜合觀測,是實現科學預報地震的一條有效途徑。”
但這樣的研究也處在初級階段,與準確預報地震尚有不小的差距。
“例如,我們可以對地應力的變化進行觀測,但無法準確知道地表會不會發生破裂,因為不同的地區,對地應力變化的承受范圍并不相同。”彭華解釋,“就像扁擔,同樣的重量,有的扁擔不會折,有的扁擔就承受不了。一樣的道理,同樣的地應力變化,結實的地表就不會破裂,不會出現地震;不結實的地表會破裂,引發地震。這樣對地震預測起來,就有相當難度。”
但在這方面,常年從地應力角度研究地震預報和預測的鄧乃恭和彭華保持樂觀,“這是一個艱苦而漫長的過程,但正如對天氣的預報一樣,經過各方面共同努力,人類總有一天能夠做到對地震的準確預報。”
(作者系《中國國土資源報》資深記者)