刘树田
2008年5月12日下午,四川汶川县发生举世震惊的8.0级大地震,这次地震给当地的人民生命财产造成了巨大损失,空前规模的救灾重建工作正在夜以继日的进行中。汶川大地震以来,有许多人都会产生这样的疑问:这次大地震,为什么没能事先预测?难道地震前没有先兆吗?应该说,人们心系灾区、期盼准确预测地震的迫切心情是完全可以理解的,但如果不从科学的角度去看待地震预测这项工作,就难以理性地评价地震科学工作者所作出的努力。实际上,地震预测仍然是一个世界难题,到目前为止,还没有哪个国家能比较准确地预测地震。地震预测为什么这样难?这是由地震现象的复杂性决定的。
成因极其复杂
地震就像刮风、下雨、闪电一样,是地球上经常发生的自然现象,但地震的成因更为复杂。按照地震的不同成因,我们可以把地震划分为五类: 构造地震、火山地震、水库地震、陷落地震、人工地震。
世界上85%~90%的地震以及所有造成重大灾害的地震都属于构造地震,所以这里主要谈谈这类地震。从地壳构造上讲,地球表面由六大板块构成。各板块在它下面的软流层流动的驱动下,不停地移动,即板块运动。不同板块的挤压会使两板块边界以及板块内部产生很大的作用力(地应力),同时积聚了巨大的能量。在看似平静的地表下面,其实时刻隐藏着“杀机”。 一旦地应力太大,岩层不能承受时,就会发生突然破裂或错动,岩层破裂或错动时会激发出一种向四周传播的地震波,当地震波传到地表时,就会引起地面的震动。“5·12”地震的震中汶川位于四川省西部阿坝州境内,地理位置处于龙门山地震带之上,龙门山就是青藏高原与四川盆地互相挤压的过程中形成的。在不断挤压产生的巨大应力作用下,龙门山断裂带突然破开了,相当于400多颗广岛原子弹的地震能量几乎晃动了整个中国,造成了特大灾难!
板块运动和挤压是一个非常复杂的动力学和运动学问题,揭示其变化规律是准确预测地震的基础,国内外地质学家提出了种种构造模式,试图阐明和揭示其规律,但是均存在很大的争议,并且缺乏事实的支撑。看来人类要揭开板块运动及其作用规律,还有很长的路要走。
探测难度很大
直接探测来自板块内部的微妙变化对地震预测当然是非常重要的,但“入地”比“上天”似乎更难,早在20世纪70年代,人类的空间探测器就飞出了太阳系,然而到目前为止,人类入地的深度却很有限。据报道,日本不久前投入使用的地球深处探测船“地球”号,钻探最深可达7500米,而这个深度还没有达到汶川地震的震源所在的10~20千米深度。一些科学家认为,“地球”号在研究地球的地震发生的原理方面,将有用武之地,但深度还是很不够的。由于人类目前尚不能深入到高温、高压状态的地球内部设置仪器对震源进行直接观测,所以对地质变化的分析主要是用一些间接的信息,地震学者很难通过这些间接信息判断地震会在什么时候发生。也可以说,人们目前还没有找到一种可靠的预测地震的科学依据。
“先兆”因果难定
地震前,自然界发生的与地震有关的异常现象,被称为地震前兆。自然环境的异常现象有:地震活动异常、地壳变形、地下水异常变化、地下水中化学成分变化、地应力变化、地电变化、地磁变化、重力异常、地声、地光、地温异常等等。动物的主要异常有这样的顺口溜:“牛羊驴马不进圈,老鼠搬家往外逃;鸡飞上树猪拱圈,鸭不下水狗狂叫;兔子竖耳蹦又撞,鸽子惊飞不回巢;冬眠长蛇早出洞,鱼儿惊惶水面跳”。
上述这些异常现象是否一定跟地震有关联呢?地震研究专家的答案是:有的有关,有的无关。因为导致自然环境以及动物的异常变化的因素很多,例如地下水位的升降就与降雨、干旱、人为抽水和灌溉有关。再如动物异常往往与天气变化、饲养条件的改变、生存条件的变化以及动物本身的生理状态变化等因素有关。而且多数大地震都没有足够让人信服的震前预兆。所以“先兆”只能供参考,还不能作为地震预测的主要依据。
综上所述,地震预测仍然是大自然摆在人类面前一道深奥的课题,但智慧而执着的人类不会因为它难度太大而退缩,人类会直面挑战,加倍努力,我们相信人类准确预测地震的一天终究会来到!