汶川地震为何失报？

 

是之前没有任何异常迹象，还是地震预报部门忽略？

 

是宏观异常报送渠道不畅通，还是宏观观测点近年来不断减少？

 

是震中地区居民地震知识不足，还是地震部门因长期没有发生较大地震而在思想上存在麻痹大意？

 

这个话题在汶川地震一周年、小地震频发的今天显得尤为重要。近日，中国工程院院士、中国地质科学院研究员赵文津就汶川地震发生机理和失报问题接受了《科学时报》记者专访。

 

 

汶川地区2007年下半年已出现了一些典型的宏观前兆现象：汶川地倾斜、松潘水氡以及郫县的电阻率异常等，而且，这些典型的宏观前兆异常还在持续发展中。“为什么这些宏观异常没有得到有关部门的重视？”赵文津指出。

 

2008年3月27日，在什邡市马井镇万春社区发现浅井水异常，出现青霉素味道，井水泡茶后茶水变黑。经德阳市地震局多次派人到现场核实和取样作水质分析，排除了存在干扰的可能，认为很可能是地震异常。

 

2008年5月12日下午14时许，就在汶川地震爆发前夕，地震前兆观测员雷兴和前往川39观测井查看时，发现井房边上养鱼池中池水翻滚，大量的鱼跳出水面，雷兴和凭借多年的测报经验，立即大喊：“地震了，快跑啊！”本来就感觉有些异常的绵竹市土门镇向阳村5组80多人跑出屋外，紧接着发生了汶川8.0级地震，多数房屋倒塌，但无一人伤亡。

 

地震局在震后进行的现场调查也确定，在汶川地震发生前两天内有多达500多起宏观地震前兆现象。按照地震局的总结，“1966年至2007年，我们比较好地预报了24次6级以上地震，在多数地震短临预报中，宏观异常都是重要依据之一。对于那些没有预报的6级以上地震，震后总结中也有相当一部分临震前出现了比较多的宏观异常”。“这就是说，这些宏观前兆异常是有相当大的普适性，而不是孤立的个别现象。”赵文津说。

 

“和汶川地震紧挨着的松潘地震，当时也是宏观地震前兆沿着龙门山构造带大量出现，时空分布特征有些类似。”据赵文津介绍，1976年6月至8月14日出现地电阻率、地下水位、水氡、地磁及动物习性等明显异常多达1000多起，以地光、火球、地下水为代表的宏观异常沿断裂带出现三次高潮。松潘地震预报被认为是成功的，唯一的问题是发震地点不对，实际发震地点在龙门山断裂带附近的虎牙断裂上，应当说这一预报结果已是相当准确了。松潘地震是三个大震连发。

 

“汶川地震的宏观地震前兆异常与松潘地震有诸多相似之处，本应予以重视，但为什么在2008年，又放弃了对汶川地区的监测呢？这就与迷信GPS观测结果有密切关系！”赵文津加重了语气。

 

《科学时报》记者从其他渠道了解到，昆仑山口西8.1级地震后，地震部门十分重视四川地区的地震危险性，特别是对鲜水河断裂带和安宁河——则木河断裂带，采取了一系列加强地震预测预报的措施。但由于近几年四川地区中小地震活动不明显，1976年以来的7级地震平静期可以说是近百年来最长的。在2008年大形势判断失误的背景下，对四川地区发生强烈地震的紧迫程度认识不足。取消了甘、青、川重点危险区，唯一的6～7级重点危险区也划在川滇交界东部地区。

 

 

GPS观测的结果表明松潘——甘孜地块在向东运动。但是在解释时形成两种意见：一是认为汶川地区“有应力应变积累”（依据松潘——甘孜地块与四川地块之间有6.7±3.0mm/a速度差），二是认为 “无应力应变积累”（认为高原东侧发生了顺时针的转动，而将应力应变化解掉了，不会形成应变能的积累）。在一定假设条件下计算得到的水平剪切应变图上，“鲜水河断裂带上水平剪切应变最大”的结果，更是吸引了许多专家的注意力。“在震后的讨论中，无应力应变积累的观点占据主导地位，汶川地区的一切宏观前兆现象的观测也就被排除在外，并没有为此作什么解释。其实，这是两个地段，怎么会是肯定这一地段而否定另一地段的问题。而且有人强调说这是多数专家的意见！”赵文津说。

 

令人不解的是，汶川地区已有了齐全的前兆观测台站，“但有关部门不知为什么规定120天观测一次”。汶川地震前113天观测了一次，未见异常，地震发生时，四川省地震局测绘工程院的一支10人队伍正向西昌进发，还没有来得及在北部作第二次观测。池顺良等在2008年2～3月间在这一带进行体应变测量时发现异常，要求加强监测，未受重视；有多个专业和业余地震预报科技人员提出一些预报意见，也未得到有关部门的回应和采取措施。“这些忽略，应当说是与确定‘以鲜水河断裂带为重点监测区’及‘中国无大震的思想’直接有关。”赵文津说。

 

对形变观测，中国地震局地震预测研究所研究员张国民等早已指出：“1995年1月17日日本阪神地震前，虽然在日本有密集的GPS观测网，但并没有观测到显著的形变异常。与此形成鲜明对比的是，美国圣安德列斯断层上的帕尔姆地区，1959～1974年，虽然水准观测到最大达35厘米的地面隆起异常，但是至今并没有发生显著地震。”这两个例子均表明单纯利用GPS观测结果来预报地震的依据并不充分。

 

 

关于汶川地震的发生机理，一种代表性的说法是，“在印度板块总体向北东方向作用下，青藏高原东缘沿龙门山构造带向东挤压，受到四川盆地的阻挡，地壳运动积累的能量在龙门山映秀——北川地带突然释放，引发汶川地震。”这里，印度板块与亚洲板块从6500万年前就开始发生碰撞作用，一直持续到今天。

 

为什么地震先后在松潘——甘孜地块的不同地段发生，如1976年在地块东部的松潘发生7.3级地震，1997年在西南边界发生玛尼7.9级大地震，2001年在北部边界发生昆仑山口西8.1级大地震，2008年又在东边界的龙门山构造带爆发了汶川大地震？孕震过程与具体地点地震发生的条件是什么？这是预报地震需要回答的关键问题。“从这个意义上讲，上述关于地震发生机理的论述，并未能解释清楚汶川地震产生的具体原因，因而对地震预报工作的意义是很有限的。”赵文津说。

 

许多构造地质学家描述了龙门山断裂带地表构造和历史上多次发生过地震的事实，也分析了不少深部地球物理的剖面，但都属于地震地质条件的内容，并没涉及现在发生地震的应力条件，而没有力的作用和应变能的积累，地壳是不会发生破裂运动的，当然也就不会出现地震活动。吉林大学教授葛肖虹引述了汶川地区震前地震活动记录，但并未能说明这些小震就是汶川大震的前兆，国家地震局就曾多次出面否认这些小震是前兆。

 

2003年国家新立项目“国家地震减灾科学计划”，强调“以构造变形与地震的关系为切入点”，即以GPS观测成果为基础的应变应力分析（深部结构和孕震环境探测课题除外），综合研究“地震孕育和发生的物理过程”。但是，在地球介质极不均匀的情况下，应力与应变关系很复杂，很难从GPS观测成果直接联系到应力的大小和方向。赵文津强调说：“我的观点很明显，汶川地震预报失败说明利用GPS结果的局限性，再不能继续沿着这一思路走下去了。”

 

汶川地震后，一些专家以研究地震预报的名义，提出多项建议：在震中区打几个2000～3000米的深钻，在钻孔中放一个地震仪以监测地震；做一条高质量的综合地球物理大剖面，取得地下速度、密度和电性结构剖面；部署大量地震台网，监测地震；布设地应力与多分量体应变测量台网；发射地震预报的电磁卫星等等。“这些建议各有各的思考，也从一个侧面反映出国家缺乏一个地震预报研究的战略性指导思想和工作的统一方案，其结果必将是投入不少，收效甚微。”赵文津忧心忡忡。

 

中国地震局发布的2009年地震科研重点支持的7个领域，其中关于地震预测领域列有4个部分：川滇强震短临预报的多学科、多手段的新技术新方法研究；地震前兆观测数据异常自动识别与动态演示判定技术研究；数字地震参数动态演化与震兆信息提取技术研究，获取深部应力场演化及介质参数动态变化图像，提取具有明确物理意义的强震前兆信息；电离层扰动，及极低频观测技术研究。“这里研究的重点还是放在技术上，同样也没有明确地提出提高地震预报能力的新思路和具体的新技术新方法。”赵文津说。

 

为了改进地震预报工作，必须研究地震发生的机制，并据此明确开展临震预报的基本科学思路。赵文津表示，地应力的研究应得到重视。现在大多数专家都认为，就浅层地震讲，构造地震是地壳因外加应力的作用导致岩层破裂，而发生地震；也有人强调，构造地震是由于地球介质承受应力的能力骤然降低而自发地发生于地球介质内的快速破裂现象。

 

李四光在《谈论地震预报问题》中强调，一要调查研究地下发震层以上地层岩层的力学性质及破裂强度；二是要抓地应力场及其变化，并研究两者的关系。这应是探索解决地震预报问题的基本途径。要说明的是，地应力增加导致地震发生，这一过程并不是一个平稳的过程，可能因潮汐作用，或异地地震的触发作用而引起。地应力则既要关注地块所受到的稳定的外力作用，也要注意各块体内不同地段有无其他来源的外力作用。这里，大家也提出要重视应力增大、岩层变形所产生的物理效应，研究用对其探测结果作地震预报的可行性问题。李四光还强调，“（美国和日本）各有各的观点和做法。我们只能根据我国的实际情况进行摸索，不要先划框框，要从实际出发……（对他们的做法）我们虽然不否定，但也不必重视。”

 

对过去的地震预报工作，陈立德在《地震预报基础与实践》一书中是这样评价的：“大家都说目前地震预报处于以物理为基础的经验预报阶段，但实际工作中经验往往占主导地位，而物理及其他学科的基础地位却强调或重视不够，这样就造成有些预报方法缺乏物理基础，经不起推敲……老是从现象到现象地重复讨论，有的科学家曾批评地震预报实践和研究中‘有震无地’，意指地震预报人员缺乏地质学知识，预报中不讲或不研究地质构造条件，例如见到‘空区’就报地震，这是不讲基础的典型……”中国科学院院士马瑾在一次内部报告中指出：“预报意见的根据往往是罗列现象，含糊其辞，缺乏认真的物理分析，成功失败均无明确的功过是非分析。”这里，“有震无地”应当是指就地震论地震，而没有将地震的发生与当地的地震地质条件和地壳受力情况联系起来进行分析。

 

“所以，我对中国地震局选用的短临地震前兆和进行地震预报的做法持保留意见，我认为应该加强地震地质的基础研究，加强地应力研究，这样才能在大震短临预报上有所突破。”赵文津总结说。

 

《科学时报》 (2009-5-11 A2 特别报道)