9月5日12时52分,四川甘孜州泸定县(北纬29.59度,东经102.08度)发生6.8级地震,震源深度16千米。截至9月9日12时,地震已造成88人死亡,其中甘孜州泸定县50人死亡,雅安市石棉县38人死亡,地震还造成30人失联、400余人受伤(其中危重伤11人、重伤38人)。

近期在周边地区发生强震的概率还高么?本次地震会是大震的前震么?最近几年四川大地震频发,此次泸定地震和此前汶川、芦山地震有什么联系么?

对此,网易新闻《直呼内行》专访了权威专家、国家自然灾害防治研究院首任院长,二级研究员徐锡伟进行深度分析。他认为,无论泸定地震属于主震—余震型、孤立型、震群型或双震型、前震型地震,四川及其邻区都是地震灾害多发地区,未来地震还会发生。他本人更倾向把泸定地震当作一个前震假设来研究这次地震破裂能否触发安宁河断裂或者大凉山断裂主体破裂产生震级更大、破坏性更严重的地震。

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网易新闻《直呼内行》:这几年有论文准确预测了此次磨西地震,连地震级别都有较为准确的判断,您怎么看待这些预测?目前地震预测水平达到了什么样一个状态?你们是如何判断一个地方会发生高震级地震呢?

徐锡伟:首先厘清一下“地震预报”这一概念。地震预报一般指的是短临或临震预报,是对未来数月或数天可能发生的破坏性地震其发震时间、震级大小和发生地点等三要素作出的提前预测,并需要填写由地震主管部门规定的预报卡片送相关处室备案。根据防震减灾法规定,地震预报由各级政府对外公布。在各类期刊上发表的地震预测论文是对地震监测预报理论、技术方法的学术探讨,学术论文上发表的“类似于“地震预报三要素的预测结果是用提出的理论和技术方法开展地震预报的应用实践和检验,不能等同于地震预报,但在某种意义上是没有时间意义或时间概念相对弱化的中长期预报,旨在确定未来破坏性地震,特别是7级以上高震级地震发生地点和震级大小的科学预测尝试,在此基础上可以对确定的中长期危险区开展科学监测,探索有物理意义的时间预测理论、技术方法,不失为短临或临震预报的重要基础。

最近几年我国地震科学界在中长期地震预报方面做了卓有成效的研究,根据最近20年内已经发生的高震级地震实例,全面总结、分析了这些高震级地震的发震活动断层类型、断层面结构特征、滑动习性、深浅构造关系和中小地震空间分布特征等,总结出了依据活动断层识别高震级地震发生地点的5个方面的标志,并分区确定了华北地区、青藏高原等地震构造区中长期地震危险区。例如,利用提出的标志在青藏高原地区划分出了14个高震级地震危险性区(见:中国大陆高震级地震危险区判定的地震地质标志及其应用,地震地质,2017年第2期),2017年九寨沟地震(M7.0)、2022年门源地震(M6.9)和泸定地震(M6.8)均发生在玛沁—玛曲危险区(A5)、祁连山中段危险区(A3)和石棉—东川危险区(A7)内,空间准确性很高;此外,还利用黏弹性库伦应力模型,考虑了强震应力作用、应变分配和丛状群集等特征,计算给出了巴颜喀拉块体边界东昆仑断裂带玛沁—玛曲段、塔藏断裂、鲜水河断裂磨西段、当江断裂等发生7级左右地震的条件概率,其中鲜水河断裂磨西段发生发生M6.8级地震的条件概率最高可达89%(见:巴颜喀拉块体周缘强震间应力作用与丛集活动特征初步分析,地震地质,2018第1期),泸定地震的发生表明,我国中长期高震级地震预测理论和方法引领了国际前沿研究方向。

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网易新闻《直呼内行》:地震发生后,网上很多人都在说“大旱之后必有大震”,这个说法有合理的成分吗?

徐锡伟:所谓“旱震理论”是由原国家地震分析预报中心耿庆国先生通过对大量的历史记载数据和部分观测事实进行统计分析和研究提出的一种假设:凡发生过6级以上地震的区域,在地震发生之前1-3年间往往会出现非常严重的干旱灾害;干旱地域越广、持续时间越长、程度越重,发生的地震强度就会越大、破坏力也越强。“旱震理论”作为一种科学假设,需要谨慎论证、逐步完善,但经部分媒体的渲染成了一种客观规律,全然不顾这种假设的不成熟性,缺乏严谨的求证,甚至缺乏严格的统计学条件,也不顾“旱震理论”把区域性的旱灾与局部性地震联系起来,当地震坐落在旱灾区域内时有点像大海捞针的劳作,在空间错位条件下不免存在张冠李戴的感觉。实际上,仔细分析以往历史地震和旱涝事件记载,如果我们也像“旱灾理论”那样笼统地定性分析不难看出,洪涝灾害后也有数量不少的破坏性地震发生(见:科学网,秦四清博客,冷眼看旱灾与地震关系)。因此,要把一种科学假设升华为理论,需要非常小心求证,提供观测数据和实验结果等科学依据,并得到现实世界验证。

网易新闻《直呼内行》:有网友认为地震前四川连续多天鸟群齐飞,是地震征兆,但当时专家解释为鸟类正常现象,不是地震前兆。很多人据此认为科学界专家们不靠谱,您怎么看待地震前动物异常行为,以及民间反专家的舆论?

徐锡伟:每次发生破坏性地震后,网络上会出现许多动物异常的报道和所谓“地震前兆”的传言,应该说观测到的是一种现象,这种现象是与地震孕育发生有关的地震前兆,还是一种普通的自然现象?也是众说纷纭,莫衷一是,但事出有因。在地震预报作为科学难题进行探索过程中,地震预报成功率与我国多地震灾难现实和民众迫切的减灾需求之间存在着很大的落差,这种落差导致了社会民众对地震前后对各种自然现象的猜测和联系,是民众正常的好奇心具体表现,也是对地震科技工作者的一种鞭策和对早日解决世界科学难题实现破坏性地震准确预测的盼望。地震之前有动物异常这一说法由来已久,近代数十年来有许多地震震前动物异常反应的说法,泸定地震前也有大量蝙蝠低空盘旋报道,但要与地震的发生挂钩,需要排除其他各种因素。迄今为止,许多地震前确实观测到一些动物异常,但缺乏对这些动物异常与破坏性地震孕育发生过程挂钩的直接科学证据,需要地震科技工作者静下心来监测动物异常的各种影响因素,分析地震孕育过程或发生过程中出现了什么迫使动物出现报道中的异常现象。实际上需要深入认识地震机理才能合理回答这些动物异常现象是否与地震有关,能否作为前兆异常用来预报地震。

网易新闻《直呼内行》:本地地震,很多居民的手机都提前接到了地震预警通知,地震预警这个强大功能是如何实现的?

徐锡伟:高震级地震的破坏作用主要是由近断层强地面运动和活动断层地面错动等2个主要因素对地面建构筑物的毁坏以及近断层强地面运动触发的次生地质灾害、堰塞湖溃坝引发洪水灾害造成的。近断层强地面运动主要表现为纵波(P波)和剪切波(S波)传播过程中的不同震动引起的破坏效应,其中,S波是地面建构筑物破坏和近地表基岩、松散沉积物损伤和触发次生地质灾害的主因或罪魁祸首。地震预警是基于现代通讯基础上,利用地震发生后从震源或地震断层错动面上发出的P波和S波传播的时间差来告知某个距离地震震中一定距离的地点具有强烈破坏性的S波到达的时间,并利用这个时间差采取相应的措施以减少灾害损失的一种技术。在现今人人拥有手机等各种先进通信技术产品的条件下,地震预警不失为地震监测预报没有解决之前的一种替代产品,对于高铁及时停车、关闭城市煤气管道等,预防高铁脱轨和煤气管道火灾等次生灾害或地震灾害链的发生等起到了非常重要的作用,也提高了社会各界的防震减灾意识。但是,地震预警不是地震预报,也不是万能的,特别是7级以上高震级地震灾害严重地带是地震预警的盲区,现有的地震预警无法提供实际的预警服务,需要开发新的预警技术或地震预报难题的突破才能够真正解决,迫切需要社会各界理解和各级政府对地震科学研究和新技术的研发工作的大力支持。

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网易新闻《直呼内行》:地震发生后,网上流传着很多段子,您怎么看人们对地震严肃性的解构?类似“小震不用跑,大震跑不了”这样的调侃,有道理么?

徐锡伟:回顾我国的历史,我国是地震灾害频发、灾害严重的国度,需要做好与地震灾害长期共存的思想准备。地震是一种自然现象,对地震发生地的人和社会是一种灾难,地震发生后人们流传一些段子是情有可原的事情,也是人类社会面对地震灾害的一种文化表现,并不是对地震严肃性的解构。“小震不用跑,大震跑不了”这样的调侃实际上体现了对地震发生过程的一种客观认识,是有一定的科学道理的。地震发生过程是地壳中不同大小、不同类型活动断层应力—应变积累达到破裂强度后的错动现象,一个震级小于或等于5级的中小地震震动过程仅数秒钟时间,从感觉到震动到采取行动可能地震过程已经结束了,且中小地震的破坏性较弱,现代按照抗震设防标准建造的房屋在中小地震震动下基本上不会有破坏,所以不用跑;6级至7级等中等强度或强震的持续时间也就10秒以内,7级以上至8级左右地震持续时间也就几十秒钟时间,2008年汶川8.0级地震耗时也就是110秒钟,从现代高楼大厦中跑出来恐怕也就是能够从10层以下跑出楼门,更高的楼层可能在大震期间连楼门都出不了,且在震动过程中楼梯等辅助建筑出现一点状况更能更加危险。因此,这种调侃是有一定依据的,它告诫人们在地震发生期间不要盲目行事,需要冷静应对,及时寻找安全岛、空间结构小又坚固的地方躲避,在某种意义上比从高楼往下跑更安全。

网易新闻《直呼内行》:近期在周边地区发生强震的概率还高么?本次地震会是大震的前震么?

徐锡伟:由于四川、云南地区地处青藏高原东缘强烈隆升和切割地区,新构造运动强烈、地壳应变速率大,具有发震能力活动断层众多,是强震、大震和特大地震频发地带。自2008年以来四川就先后发生了2008年汶川8级地震、2013年芦山7.0级地震、2014年康定北6.3级地震、2017年九寨沟7.0级地震、2022年芦山6.1级地震和泸定6.8级地震等,如果再考虑邻近的青海、甘肃、云南等省份,则破坏性地震更多。因此,无论泸定地震属于主震—余震型、孤立型、震群型或双震型、前震型地震,四川及其邻区都是地震灾害多发地区,未来地震还会发生。但需要地震科学工作者关注的是,需要在一定的地震类型假设前提下对未来地震开展科学研究,探讨不同模型下四川及其邻近地区地壳的变形行为和活动断层应变—应力积累特性,通过加密观测判定关注活动断层各段落的闭锁状态、是否达到该段落的极限强度极限,研究发生破裂、错动的特征指标或变率,突破地震预报的某些难点。对于我本人来说,考虑到鲜水河断裂与其南安宁河断裂、大凉山断裂等作为川滇菱形块体东边界断裂带,它们之间存在着相互作用和滑动速率的集中和分配问题,更愿意把泸定地震作为一个前震的假设,分析、讨论这次地震破裂能否触发安宁河断裂或者大凉山断裂主体破裂产生震级更大、破坏性更严重的地震,探讨这种触发作用在时空上的具体应力—应变或深部结构等方面的表现、演变过程,为大地震、特大地震监测预报理论建立和技术研发添砖加瓦。

网易新闻《直呼内行》:为什么最近几年四川大地震频发,汶川、芦山和此次泸定地震有什么联系么?

徐锡伟:川西地区位于青藏高原东南缘或者说是南北地震带中南段,是中等强度及以上地震活跃区,频发地震活动除属于同一地震带外,汶川地震、芦山地震、康定北地震、九寨沟地震、泸定地震等还有一个更为特殊的联系,它们都发生在青藏高原东南缘巴颜喀拉块体周缘边界断裂带上。其中,2008年汶川地震的发震断层为巴颜喀拉块体东南与华南块体北西端四川盆地的碰撞带—龙门山断裂带中北段,2013年芦山地震发生在龙门山断裂带南段,反映出巴颜喀拉块体向南东方向运移并受到四川盆地块体的强烈阻挡,这两个地震的发生说明龙门山地区现今确实存在着地壳的缩短;2017九寨沟地震发生在巴颜喀拉块体东北和东边界的东昆仑断裂带上,而2014年康定北地震和2022年泸定地震则发生在巴颜喀拉块体西南边界走滑断裂—鲜水河断裂带上。因此,无论是龙门山断裂带地震滑动,还是东昆仑断裂和鲜水河断裂的地震破裂,均反映出巴颜喀拉块体整体向南东向运移伴随的边界断裂的协同变形:块体运移前缘的挤压缩短和两侧边界的水平走滑运动和青藏高原向东南的挤出,它们是相互关联的一组地震。

网易新闻《直呼内行》:西南地区建有不少水电站,拦截蓄水,密度很高,有没有可能诱发地震?诱发地震的机制是什么样的?

徐锡伟:西南地区发育着雅鲁藏布江、怒江、澜沧江、金沙江及雅砻江、大渡河等支流,水资源丰富,是可再生清洁能源重要基地,也是西电东输的输出端,丰富水电资源的开发利用是我国实现碳达峰、碳中和规划目标不可或缺的重大举措。目前,在澜沧江、金沙江及其支流上建设了大量水电站,例如金沙江叶巴滩、溪洛渡等,这些水电站建设和运行期间都建有局域地震台网用于地震的监测与诱发地震的分析和危害性评价。值得指出的是,这些水电站建设前都经过了严格的地震安全性评定和水库诱发地震的评估等工作,水电站坝址区都选择在没有活动断层发育地段,从而不存在地震期间的抗断问题,保证了水电站本身和下游地区的安全。另外,由于水电站水库蓄水量大,水体自身重量会引起地壳内垂直方向的主压应力增加,加上水本身向地壳中渗透会减少作用在地壳中一些原本不活动或弱活动断层面上的正应力,使它们重新复活,产生诱发地震,但从世界范围内水库诱发地震震级大小来看,诱发地震最大震级小于6.5级,一般为4-5级或者更小,对于水坝和人类生活和社会活动不会产生本质的变化,不需要太多的担心。但需要注意的是,由于我国西南地区地壳构造运动强烈,发育着大量具有发震能力的活动断层,水库蓄水可能会触发原本有能力发生破坏性地震的活动断层提前发生破坏性地震的可能性。因此,需要保证这些水电站的坝址及其附近和重要建构筑物不要跨活动断层建设,同时按照抗震设防保证这些建构筑物的抗震性能,做到万无一失。

网易新闻《直呼内行》:未来几年,中国有没有可能发生更大规模地震?(比如,8级以上强震)

徐锡伟:未来几年中国有没有可能发生更大规模的地震这一个问题实际上涉及到了地震预报问题,众所周知地震预报是尚未解决的世界科学难题,很难回答。但从我国新构造运动特征、活动断层空间分布、深部结构构造和现今地壳运动等方面,从中长期地震危险区判定的角度分析,未来发生8级以上特大地震的可能性是存在的,发生地点仍有可能位于青藏高原东缘及其邻近地区,这些地区不仅存在着大型走滑断层,例如高原北部左旋走滑的阿尔金断裂带、海原—老虎山—冷龙岭—托莱山断裂带、东昆仑断裂带、鲜水河—安宁河—小江断裂带、丽江—小金河断裂带和右旋走滑的红河断裂带、嘉黎断裂带等,还有地壳强烈挤压缩短的河西走廊西北侧祁连山北缘断裂带、六盘山—小关山逆断层褶皱带、龙门山断裂带、喜马拉雅前山断裂带等大型逆断层等,这些大型活动断层上具有符合5项高震级地震地质标志危险段,是未来发生更大规模地震灾害的地区,需要地震科学工作者和相关部门关注,加大加密危险区的观测、监测和预测预警力度,更好地保障人民生命财产安全。

网易新闻《直呼内行》:汶川地震之后,我们国家在各个方面(技术、工程、预警、预报等)做出了什么样的变化?据说那之后的建筑抗震标准也提高了?

徐锡伟:我国每一次大地震或特大地震的发生都推动了地震科学技术和防震减灾事业的跨越式发展。1976年唐山地震以巨大的财产损失和人员伤亡推动了我国城市抗震设防标准的出台,从此保证了我国民用建筑高质量建设;2008年汶川地震后,目睹龙门山断裂带近断层强烈的强地面震动效应,减隔震技术开始得到应用,例如昆明长水国际机场航站楼和北京大兴机场等普遍采用了地基隔震技术,包括水平隔震、竖向隔震、自复位剪力墙、自复位结构等广泛使用,极大地提高了新建建筑结构的抗震性能和韧性;在地震高烈度设防区实施了农房抗震改造工程、住宅、办公楼、中小学校舍等抗震加固工程、新疆地震安全农居等,保障了广大地区地震安全。此外,于2015年中国地震局颁布了第五代《中国地震动参数区划图》,消除了我国不设防的地区,并以房屋等建构筑物大震不倒为目标,明显提高了房屋等建筑物的抗震性能和质量,为我国的地震安全提供了技术支撑。在有关部门支持下,我国的地震预警工程建设也接近尾声,在最近的几次破坏性地震中发挥了应有的预警社会效益;中国地震科学实验场建设也完成了立项和可研报告编制,项目的实施将引进地震构造三维建模技术、大数据分析技术和人工智能技术尝试性地开展地震短临预报的试验研究,通过野外观测与实验平台地震灾害链的仿真推演,促进地震科学和防震减灾事业跨越式发展。

此外,在此强烈呼吁有关部门加速我国《活动断层避让》强制性国家标准的审核和颁布,与GB50011《建筑抗震设计规范》、GB18306《中国地震动参数区划图》相互配合,严格执行,构筑起我国地震安全的长城。

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