中国地震战略判断求解：学美日掌握断裂带详情

地震地貌摄影图

震源机制图解

云南鲁甸地震，是2008年以来中国大陆发生的第四次6级以上地震。在地震震级的划分中，通常将5级左右的地震定义为中等地震，6级以上属于强震，大于7级为大震。

“以2008年汶川地震为标志，我国已进入新一轮的地震活跃期。”中国地质科学院地质力学研究所研究员吴中海告诉记者，从“5·12”汶川地震，到玉树、雅安，每1.5年一次6级以上的强震，“这个活跃期现在只是刚刚开始，未来肯定还将持续。”

按照近百年来中国大陆地区强震活动的历史规律，每个地震活跃期一般都会持续约20到30年时间。

四川“5·12”大地震发生初期，还有专家认为它与唐山大地震同属一个活跃期，而目前中国进入新的地震活跃期已经成为共识。历经唐山大地震后30多年社会经济快速发展，中国已经具有强大的物资储备和技术力量应对地震。

争议在于，到底仍然以纯粹救灾的被动形式应对地震，还是有所准备积极主动抗震防灾?

“地震预报的基础是对深部、地壳的研究，其实正是由于地壳结构的复杂性和地震活动机理的不确定性，地震预报作为全球的重大科学问题，在短时间内是难以实现的。”中国地质科学院副院长董树文告诉记者，通过对地壳运动的深层次了解，可以对地震成因有更深刻认识。

这将为中国的抗震战略提供基础：比如将相关资源投入相关区域，同时按照防灾情况规划，不再建设大型国防设施、核电设施等。

地震原因的已知与未知

此次云南鲁甸地震发生在滇东北区域。吴中海告诉记者，发生地震的是鲁甸昭通断裂带，“是其西南段发生右旋走滑活动的结果。”鲁甸昭通断裂带全长约190公里，东北端从川滇交界的小林口一带向西南方向穿过彝良、昭通和鲁甸之后一直延伸到小江断裂带。之前在2012年，这个断裂带上中段位置的彝良就曾经连续发生过5.7、5.6级地震，造成81人死亡、821人受伤。

鲁甸地震则发生在断裂带的西南端，而且都是右旋走滑型地震。断层右旋走滑的意思是：站在断层运动相对缓慢和固定的一侧，运动较快的另一侧向右运动;而走滑，则显示该运动以水平运动为主。

鲁甸昭通位于川滇东南部，临近川滇地块和扬子地块的交接部位，西南端到小江断裂带。小江断裂带是一条南北走向的断裂带，从巧家县，过嵩明、宜良、澄江，可一直延伸到红河断裂带上，全长超过500公里。

从区域活动构造体系的角度来看，川滇地块沿大凉山和小江断裂带向南移动、同时顺时针旋转的过程中，拖曳其东侧的扬子地块发生逆时针旋转，结果导致鲁甸昭通断裂带的右旋走滑。此次地震位置，恰好是小江断裂带和鲁甸昭通断裂带的边界位置。

鲁甸所在的云贵川三省交界处，历史上曾经连续发生中、强地震活动。川滇地块和扬子地块的运动是造成这样结果的主要原因。川滇地块一直自青藏高原东南部主动向南发生移动，非常活跃。而其东北方向的扬子地块则相对稳定，但是川滇地块运动过程中，不断挤压、牵引和拖曳扬子地块，引发一系列地质变动。

作为调节两个不同地块的边界，小江断裂带经常发生活动，也就经常发生地震以释放能量，包括1833年的云南嵩明8级大地震。“近期云南地区频繁发生的地震，都出现在川滇地块的两侧区域。”吴中海说，这表明川滇地块在向南的运动过程中，在两边都受到了阻力。反过来讲，就是川滇地块的运动导致了两侧块体边缘的活跃状态。

“就好比一个人要往前跑，但是两只胳膊都被拽住了。”吴中海比喻说，如果两边都通过地震将能量释放出去，“没人拽胳膊”，失去阻力的川滇地块就可能引发更强的地震，“这就是为什么说当前以云南地区为主的川滇地块的地震形势严峻。”

川滇地块目前正以平均每年10毫米左右的速度相对扬子地块向南东方向运动，其中的绝大部分能量必须以地震的形式来释放，“如果积累100年，运动量就是1米，引发的地震震级就将达到7级以上。”

董树文告诉记者，川滇地块向南东方向的移动已经发生了3000万年，至少自1000万年前以来，这个趋势变得非常明显，“所以这里一直是地震发生的集中区域，中国陆地地震有80%都集中在这个地方。川滇地块由青藏高原挤出来之后，一直往南东方向运动，包括泰国、缅甸、越南这些地方，都是从这里挤出来的。”

虽然可以从结果说清楚地块运动导致的地震原因，但是块体之间的运动在何时发生、运动幅度多大，“过去一直缺乏基础了解。”董树文说，但是如果想更准确地掌握运动的信息，必须更多、更准确地了解地壳内部的结构。

“正是因为内部结构不均匀，所以预报才难以做到。”董树文说。

大陆碰撞的基础性问题

震后中国地震局和美国地质调查局发布的震源机制解都表明：这次地震是地壳在区域上北西西南东东方向下发生的破裂，这与青藏高原东缘的构造应力场大体一致。“这个运动，从本质上来说，还是对青藏高原板块和印度板块碰撞所产生能量的调节和吸收。”吴中海说。

从更大的板块构造角度来说，在印度次大陆板块和欧亚大陆板块的碰撞过程中，中国西南地区恰好处于该碰撞带的东侧位置。

但是，在这种宏大的运动过程中，“哪些地方的断裂活动性强、哪些地方活动性弱，这些需要普查，需要我们把家底摸清楚。”吴中海说，只有把活动断裂带调查清楚，掌握了断裂带的规模、活动强度等，才能进一步分析它们的地震危险性，最终评价建筑物所需要的抗震强度和抗震措施。但这些对于中国来说，大多还是空白。

断裂带其实还不足以反映中国国土的深层次运动，从而为国家布局提供参考。中国大陆处在世界三大成矿域——环太平洋成矿域、中亚成矿域和特提斯成矿域——的怀抱之中，是现今欧亚大陆的重要组成部分，地壳组成与地质构造复杂特异，演化历史漫长。

中国和东亚大陆的主体是距今2.2亿万年之前的印支期以来，由诸多微陆块碰撞、拼接而成的联合陆块，具有复杂的地质构造和岩石圈结构，是解决诸多地球系统一级科学问题的关键所在。

未尽的大科学项目

以美国、日本和新西兰为例，吴中海说，这些国家现在都已经基本掌握了国土上主要活动断裂带的具体情况，而且将相应的建筑物抗震标准制定成法律加以实施，“这些都值得我们学习”。

对于中国来说，此前对于地震的预报问题一直纠结于“前兆预报”，也就是水文、生物、气象等方面的“前兆”。2008年“5·12”大地震后，董树文领导的“深部探测专项”获批，成为中国地质研究理想最远大的大科学计划。它将在2014年底进行结题总结。

“断裂带也是‘深部探测专项’的重点研究方向，特别是龙门山这样的大型断裂带，正是地壳运动最为危险和薄弱的地方，是地震、火山、岩浆集中的地方，同时也是成矿物集中的地方。”董树文说。虽然正在进行总结，“深部探测专项”已经发现了很多新的成果。

“对地壳运动也有了一些新的认识。”董树文说，在深部探测专项中，有很多新的地壳结构被发现。通过新的研究成果模拟出来的地壳运动，与过去有了很大差别。

比如龙门山断裂带，一直是中国地壳活动最为活跃的地方。过去西方研究人员提出“下地壳隧道流”机制，认为青藏高原板块在向东扩散的时候，下地壳是软的，物质在重力的作用下，向东流动。

“深部探测专项”的最新结果则显示，龙门山断裂带地下有很多陡立的岩片，形成水平位移的断层，从而分解了地壳向东位移的能量，“这个结果，否定了过去的模型，也可以重新解释地震在这里发生的原因。”

基于这个研究结果，董树文说，龙门山断裂带再向东，发生大地震的可能性比较小。

另一个是应力问题。它是固体地壳最重要的性质之一，与断裂等各种构造现象及伴生地质灾害关系密切，地应力测量与监测也是强震预测和地球动力学研究的重要基础，也为国家重大工程建设提供技术支撑。

“深部探测专项”在青藏高原东南缘建立了16个地应力监测台站，获得了这些地点关于应力的基本数据，从而对其断裂带等地质运动进行了基础性了解。这些检测台站集中于四川地区，对龙门山断裂带的数据就取自这些监测台站。

一些结论说包括“5·12”和多次余震的发生并没有完全释放所聚集的能量。

“在青藏高原东南缘和华北地区建立的地应力测量与监测网络，为研究地震与地质灾害链成因提供了地壳活动性关键数据。”董树文总结说。

然而，受制于多种因素，“深部探测专项”无法在实施期间建立更多的地应力监测台站，比如在云南。

地壳速度结构与地震活动性之间的关系一直是国际研究的热点。研究确认了中国不同地区震源与其上下地层的运动速度差异。比如在华南和西北地区，不易发生地震的层位与震层的速度差异一般大于每秒0.9公里。

董树文介绍说，其实这些研究地下深部情况的方法、技术都已经掌握，唯一需要的就是国家对此进行更多的支撑和支持，“只要有更多的工作量，就能进行更多了解。”

随着对过去阶段研究成果的总结，董树文说，“深部探测专项”类似项目往后将根据国家的需要进行相应的调整，在进行深部研究的同时，着重为地震、滑坡、火山喷发等灾害研究提供最基础的地壳运动研究成果。

“首先从基础做起，掌握地下的结构和组成。”董树文说，“这会加深对深部灾害的理解，解决深部地壳运动的预警问题，还会大大推动深部找矿、找油的工作。”董树文说，继续进行这个研究的关键，还是需要国家级的进一步部署。

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