九寨溝地震與美景的自然之秘

“8·8”九寨溝地震是偶然的嗎？九寨溝美景的形成和地震有關(guān)嗎？本刊特邀著名地質(zhì)學(xué)家范曉老師和讀者朋友聊聊這些話題。

2017年8月8日21時19分，四川阿壩州九寨溝縣發(fā)生7.0級地震。

當時，九寨溝九寨千古風(fēng)情區(qū)，正在上演汶川“5·12”地震情景劇。突然，地震發(fā)生了。一開始臺下觀眾以為是演出的特效，晃動和下雨都是人為的，是為了讓地震場景更加逼真……直到看到臺上的演員都跑了，現(xiàn)場舞臺前面的燈也掉下來了，觀眾才恍然大悟——真是地震發(fā)生了。

地震前的諾日朗瀑布（ 攝影 楊樺）

截至2017年8月13日20時，九寨溝地震造成25人死亡，525人受傷，6人失聯(lián)，受災(zāi)群眾（含游客）超過17萬人，7萬多間房屋不同程度受損（其中倒塌76間）。

九寨溝地震的大背景

“8·8”九寨溝7級地震發(fā)生在青藏高原東緣的岷山山脈，屬岷山地震帶（或稱松潘地震帶）。海拔5588米的岷山主峰——雪寶頂，是整個青藏高原最東邊的雪山，這里也是青藏高原向秦嶺山脈、四川盆地過渡之處，地形陡變，斷裂帶密集，地殼運動強烈。所以，岷山地震帶成為中國西部最重要的地震活動帶之一便不足為奇。

浩瀚蒼茫的岷山群峰

游客乘車由松潘去九寨溝，必定要翻越岷江與嘉陵江支流白河的分水嶺弓杠嶺。弓杠嶺上突兀聳立著兩個烽火臺一樣的平頂方山，分別被稱為斗雞臺、公斗雞。斗雞臺的山頂平臺，海拔3843.4米，相對高差320米，山頂平臺面積約3.75萬平方米。登上這兩個山丘，你會吃驚地發(fā)現(xiàn)，它們皆由古河床礫石層堆積的礫巖構(gòu)成。據(jù)研究，這些礫巖為距今80萬年左右岷江古河床的沉積，因弓杠嶺的強烈抬升，弓杠嶺北側(cè)峽谷的地勢反差快速加大，嘉陵江上游的白河不斷向南擴展并襲奪岷江源的水系，使岷江源頭向南退縮，原來的岷江古河道沉積被分割殘留在現(xiàn)今的分水嶺處，形成斗雞臺這樣的方山孤丘，這是青藏高原邊緣強烈隆升與斷塊運動的見證。

從歷史記錄來看，岷山地震帶的地震主要沿西北走向的瑪曲—荷葉斷裂（塔藏斷裂），近南北走向的岷江斷裂、虎牙斷裂，近東西走向的雪山斷裂活動。這種地質(zhì)構(gòu)造背景與地震活動方式，與南邊（曾發(fā)生“5·12”汶川地震）的龍門山地震帶有較明顯的差異。

“8·8”九寨溝地震的特征

地震就是斷層破裂錯動產(chǎn)生的震動。每當強震發(fā)生后，地震科學(xué)家就要根據(jù)地震波對發(fā)震斷層進行分析，目前已成為慣例。2017年8月8日九寨溝7級地震發(fā)生當晚，中國地震臺網(wǎng)中心便發(fā)布了這次地震的專業(yè)圖集。它利用接收到的此次地震事件的地震波，解析了發(fā)震斷裂的空間形態(tài)、活動方式與受力狀況。此后，又陸續(xù)更新了相關(guān)數(shù)據(jù)，尤其是余震的數(shù)據(jù)。根據(jù)這些數(shù)據(jù)，可以看出九寨溝地震的一些主要特征：

發(fā)震的是近南北走向（北北西向）的虎牙斷裂的北延部分，（見下圖中的標示），這從余震的分布也可以看出;地震主要沿走向326°（北北西向）的斷層破裂面發(fā)生，運動方式主要是在水平面上，斷層兩邊的地塊呈反時針方向的滑動或錯動;引發(fā)地震斷層破裂錯動的主導(dǎo)推動力，來自于這一區(qū)域地殼中東西方向的擠壓力。

那么，震中的位置在哪里呢？

震中經(jīng)緯坐標數(shù)據(jù)是：北緯33.20°，東經(jīng)103.82°。具體位置約在干海子與諾日朗連線的中點處，震中離東南方向的諾日朗與西北方向的干海子的距離，均約8.6千米。主要的發(fā)震斷裂，大致沿漳扎鎮(zhèn)西側(cè)的波日俄、沃古所在的山谷延伸。

由于震中離九寨溝景區(qū)及漳扎鎮(zhèn)（旅游重鎮(zhèn)）很近，所以對景區(qū)環(huán)境及游客安全有較大影響。

九寨溝所在的岷山地區(qū)，地震較為頻繁，歷史上不乏破壞性極大的強震和巨震。（可參見表“九寨溝所在區(qū)域的歷史強震”）。其中最著名的有1879年的武都地震和1976年的松潘地震。

1879年7月1日，甘肅武都8級地震，震中在武都（今隴南）與文縣之間，離漳扎鎮(zhèn)約85千米。史載，武都城內(nèi)突起土包，方圓達1千米左右，各處山崩地裂水涌，房屋倒塌甚多，地震波及西安以東、成都以南，縱橫近1000千米，死亡共計2萬余人。

1976年8月16日、8月23日，松潘發(fā)生兩次7.2級地震，其間的8月22日，還有一次6.7級地震。震中皆在此次九寨溝地震震中南南東方向約70千米處的松潘小河附近，發(fā)震斷裂也為虎牙斷裂。松潘地震震中區(qū)面積約1900平方千米，震中區(qū)90%的房屋倒塌，小河鄉(xiāng)一帶的涪江兩岸出現(xiàn)大面積山體崩塌，并在陳家村形成長2千米、寬120米、深30米的地震堰塞湖。

九寨溝美景的形成和地震有關(guān)嗎？

九寨溝是嘉陵江源流之一白河右岸的支溝，九寨溝流域的地勢反差達到2700米以上，總體上，由南向北，亦即由松潘高原向白河峽谷，從海拔4500米以上的山嶺到海拔2000米左右的谷地，地形呈階梯狀下降。這種地形的產(chǎn)生，正是因為高原邊緣被一組北西走向的斷裂切割成一級級的階梯狀斷塊。這種地形階梯，反映在河床上，便是一級級的陡坎和瀑布，而在每一級陡坎上，都會重復(fù)出現(xiàn)九寨溝最典型的“瀑—灘—湖（群）”景觀組合單元。例如，諾日朗瀑布—鏡海單元、珍珠灘瀑布—五花海單元、樹正瀑布—犀牛海單元等等。此外，九寨溝主要溝谷的走向幾乎都受控于北北東、北北西這兩組走向的斷裂，從而成為斷裂谷。其中，北北西走向的斷裂谷，即與此次九寨溝地震的發(fā)震斷裂平行。endprint

被一級級地形陡坎分隔的九寨溝典型的“瀑—灘—湖”景觀組合之一，諾日朗瀑布—鏡海單元。

由于九寨溝流域分布有厚達4000米以上的石灰?guī)r類巖層，加上豐沛的降水、茂密的植被、斷裂裂隙構(gòu)成的地下水通道，以及特殊的高寒氣候環(huán)境，便發(fā)育了以地表大量鈣華堆積為特色的喀斯特地貌，被專家稱為“岷山式喀斯特”。

九寨溝的湖泊洼地、湖泊前端的堤壩、瀑布及灘地等地貌的塑造，都與喀斯特作用密切相關(guān)。與此同時，九寨溝主要湖泊的形成，幾乎都疊加了崩塌、滑坡等重力地質(zhì)作用。在已有的溶蝕洼地的基礎(chǔ)上，崩塌、滑坡堵塞河道，最終形成了現(xiàn)在面積、容量可觀，景色秀美的湖泊。在九寨溝的長海、熊貓海、五花海等海子的前端，均可清楚地見到堵塞河道、束窄河谷的崩塌、滑坡體。而這些崩塌、滑坡的出現(xiàn)，往往都和這一區(qū)域歷史上的強烈地震有關(guān)。

九寨溝的自然景觀需要“修復(fù)”嗎？

九寨溝景觀的形成演化，是一個自然的地質(zhì)地理過程，也是一個動態(tài)的過程，因此其景觀也是動態(tài)變化的景觀。此次地震出現(xiàn)的一些湖泊堤壩決口、瀑布后壁崩塌的現(xiàn)象，也是這種自然變化過程的一部分，平時也有發(fā)生，只不過突發(fā)大地震時，表現(xiàn)得更強烈一些而已。

例如，諾日朗、珍珠灘和樹正等瀑布，它們的前端鈣華堆積旺盛，因為河床陡坎轉(zhuǎn)折處，水層變薄，流速加快，有利于水中二氧化碳的逸出，從而促使鈣華沉淀。由于瀑布頂端鈣華生長較快，鈣華體向前突出成懸空狀，一旦超過重荷臨界點，便會斷裂坍塌，這種瀑布的局部后退，筆者稱之為“主動式后退”。在諾日朗、珍珠灘等瀑布的崖前，均可見到許多這種鈣華崩塌巖塊。正是由于鈣華的持續(xù)堆積和部分坍塌，瀑布位置在總體上仍處于平衡狀態(tài)。

九寨溝珍珠灘瀑布崖前的鈣華崩塌巖塊。

又如在熊貓海高瀑布，因為其后端的熊貓海下滲作用強烈，湖泊年水位變化大，枯季時瀑布斷流，瀑布前端的鈣華堆積較弱且易遭風(fēng)化，而汛期瀑布形成時，又易對鈣華產(chǎn)生沖刷侵蝕，導(dǎo)致瀑布后退，筆者稱之為“被動式后退”。

以上案例都表明：這里的自然景觀常常處于動態(tài)變化中，它們并不依照人們主觀的審美趣味而演變。

假如我們把九寨溝的景觀看成是一種人造園林景觀或城市公園景觀，當它遭到損壞時，是可以“修繕”而“復(fù)原”的。但如果我們懂得，九寨溝的景觀是一種處于動態(tài)變化的自然作用過程形成的，那么，它是不可能也沒有必要通過“修繕”而“復(fù)原”的。我們欣賞和體驗的，也是這種自然的變化過程在某一時段的現(xiàn)象。美與不美，不僅在于對自然美的主觀判斷，還在于體驗這種自然變化過程而獲得的感悟與樂趣。嚴格地講，對自然變化形成的自然景觀的自然變化，是不可能去“修復(fù)”的。如果要修復(fù)，那也只能是按照人的主觀審美“修復(fù)”而成的“人造景觀”，而非自然景觀。然而，既然自然風(fēng)景的形成是一個自然的動態(tài)過程，那么舊景觀受損不能人工修復(fù)，但或許會自然形成更迷人的新景觀。

九寨溝需要科學(xué)地開發(fā)利用

相對九寨溝的自然變化，最近幾十年來，人類活動對九寨溝及其周邊的環(huán)境影響，也許更值得我們關(guān)注。

首先，包括九寨溝在內(nèi)的嘉陵江上游的白河流域，20世紀50年代至80年代曾有過較大規(guī)模的森林砍伐。幸得一些科學(xué)家及林業(yè)部門人士的呼吁，從而引起政府有關(guān)部門重視，才使得九寨溝的禁伐先于1998年全國的天然林禁伐10多年，并被辟為自然保護區(qū)、風(fēng)景名勝區(qū)、世界自然遺產(chǎn)、地質(zhì)公園等，使得九寨溝的自然景觀得到了較好的保護。但先前的砍伐仍留下了至今難以愈合的遺憾：沿九寨溝溝谷，現(xiàn)在見到的基本上是次生林，而非原始森林。先前森林砍伐導(dǎo)致九寨溝內(nèi)泥石流災(zāi)害的加劇，幸得20世紀80年代九寨溝興建了一大批泥石流防治工程，使泥石流災(zāi)害得到了有效地遏制，但已被破壞的原始森林景觀已經(jīng)難以恢復(fù)。

其次，九寨溝成為著名的風(fēng)景旅游地之后，八方游客慕名而來，以致高峰季節(jié)、高峰時段人滿為患，對九寨溝自然生態(tài)造成了一定的負面影響。

但愿此次九寨溝地震，能帶給人們再一次反思的機會。為了九寨溝的自然資源永續(xù)合理地利用，為了這一區(qū)域的生態(tài)屏障功能與可持續(xù)發(fā)展，我們不能急功近利，竭澤而漁，而要更加尊重自然，敬畏自然，在合理規(guī)劃人造建筑、設(shè)施，設(shè)立環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)、地質(zhì)災(zāi)害預(yù)測預(yù)報系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，科學(xué)地安排旅客數(shù)量，科學(xué)地、合理地、可持續(xù)性地對九寨溝進行開發(fā)利用和保護，給我們的子孫后代留下一個更加美麗的九寨溝。

九寨溝震后現(xiàn)雙龍海瀑布新景觀

據(jù)2017年9月19日有關(guān)媒體報道：日前，中國人與生物圈國家委員會組織了來自中科院植物所、動物所、山地所、成都生物所以及環(huán)保部環(huán)境科學(xué)院等機構(gòu)的十余名生態(tài)專家學(xué)者組成科學(xué)考察團，進入地震發(fā)生后即已關(guān)閉的九寨溝，對震后一個多月以來九寨溝的自然景觀損毀情況、生態(tài)環(huán)境變化進行了深入考察。

九寨溝長海前端的“老人柏”。20世紀六七十年代砍伐森林時，一棵大樹倒下劈掉了“老人柏”一側(cè)的枝杈，留存下如此姿態(tài)。（攝影 楊樺）

參與此次考察的中國人與生物圈國家委員會秘書長、中科院水生所研究員王丁介紹，九寨溝不僅是國家級風(fēng)景名勝區(qū)、世界自然文化遺產(chǎn)，同時還是世界人與生物圈保護區(qū)。他認為，實地了解地震對整個生態(tài)環(huán)境帶來的損害，對災(zāi)后恢復(fù)重建具有重要意義。他介紹，九寨溝個別景觀在地震中遭遇了較大程度的毀壞，但地震后也造就了一些新的景觀如雙龍海瀑布。他認為，對于震后重建，應(yīng)當尊重科學(xué)，自然恢復(fù)，不應(yīng)盲目采用工程修復(fù)。

考察后，專家考察團建議應(yīng)將當前的應(yīng)對措施和未來的可持續(xù)發(fā)展結(jié)合起來，整體考慮，科學(xué)規(guī)劃。在排危工作完成，確保安全的前提下盡快分期分區(qū)開放。同時要認識到，九寨溝本身就是長期地質(zhì)演化過程中形成的，歷史上也經(jīng)歷了多次地震，面對這次自然災(zāi)害，應(yīng)當以此為契機，挖掘九寨溝更為豐富的內(nèi)涵，展現(xiàn)一個既保持美麗、又富有科教人文內(nèi)涵的開放的九寨溝。此外，還要加大與各相關(guān)科學(xué)機構(gòu)的合作，防止次生災(zāi)害發(fā)生。endprint