核心提示:本期《世紀大講堂》邀請到了中國地震局地質(zhì)研究所研究員徐錫偉先生。徐錫偉先生在節目中為我們詳細分析了日本大地震發(fā)生的原因,同時(shí)對于地震預測、地震預防以及人類(lèi)安全等相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行了分析解答。
徐錫偉:災難一直伴隨人類(lèi) 2012是無(wú)稽之談
主持人:歡迎走進(jìn)世紀大講堂,這里是思想的盛宴,這里是學(xué)術(shù)的殿堂,北京時(shí)間2011年3月11日下午13點(diǎn)46分,在日本本州東海岸附近海域發(fā)生了9.0級大地震,此次日本大地震的原因是什么?破壞力為何如此之強?從中國到海地,從智利到新西蘭,強震頻發(fā),標志著(zhù)什么?地球是否安全?人類(lèi)如何應對?有關(guān)這些問(wèn)題,今天我們請到了中國地震局地質(zhì)研究所研究員,博士生導師徐錫偉先生,讓我們掌聲歡迎。
徐先生您好。
徐錫偉:主持人您好。
主持人:歡迎做客《世紀大講堂》。下面我們看一下大屏幕,一個(gè)介紹徐先生的短片。
短片:
徐錫偉,中國地震局地質(zhì)研究所研究員,博士生導師。1979年入成都地質(zhì)學(xué)院學(xué)習,后在國家地震局地質(zhì)研究所獲構造地質(zhì)專(zhuān)業(yè)碩士和博士學(xué)位,曾于1993年至1994年在東京大學(xué)地理系,做博士后研究。1996年12月任研究員。目前為中國地震局地質(zhì)研究所主管科研和外事副所長(cháng),國家地震安全性評定委員會(huì )副主任委員,中國地震局科學(xué)技術(shù)委員會(huì )委員。
主持人:那么大家都說(shuō),日本是一個(gè)地震頻發(fā)、多災難的這么一個(gè)地震頻發(fā)的國家,它是什么原因,造成它是這么一個(gè)國家?
徐錫偉:日本是一個(gè)多地震國家,它坐落在什么呢?坐落在活動(dòng)斷層上面,可以這么說(shuō)。它因為由于處于板塊邊界,就是太平洋板塊、菲律賓板塊向西俯沖的那個(gè)構造帶的邊緣上面,所以在陸地上面發(fā)育了大量的活動(dòng)斷層。
主持人:這一次的那一個(gè)9.0級的大地震,是不是也是這個(gè)原因?
徐錫偉:就是由于太平洋板塊向西俯沖的過(guò)程中間,產(chǎn)生的一次突然間的錯動(dòng),產(chǎn)生了這么大的地震。
主持人:先開(kāi)始是美國報的是8.9級,日本后來(lái)修正說(shuō)8.8級,但是后來(lái)日本又修正說(shuō)是9.0級,對吧?那么多次反復修正是因為什么原因?
徐錫偉:開(kāi)始的時(shí)候,震級用的資料可能臺站比較少,后來(lái)逐漸逐漸資料完善了以后,那么計算得更準確。
主持人:上一次汶川大地震的時(shí)候,其實(shí)我們對地震級別也有一個(gè)修正,剛開(kāi)始7.8級,后來(lái)修正到8.0級,后來(lái)我就問(wèn)過(guò)一個(gè)專(zhuān)家,我說(shuō)這個(gè)0.2級的區別意味著(zhù)什么,他回答我一句話(huà):破壞力增加一倍,是這樣的嗎?
徐錫偉:是這樣的。
主持人:那么9.0級的大地震,在日本來(lái)說(shuō)的話(huà),現在都被叫做百年不遇大地震,就是說(shuō)它已經(jīng)超過(guò)一百年記錄以來(lái)是最高的了。那么在最近我們的記憶中間,好像似乎這一種,直接對于陸地城市造成破壞的這一種地震,好像我們還沒(méi)有聽(tīng)說(shuō)過(guò)有9級這么大的。
徐錫偉:9級左右的地震,大部分發(fā)生在板塊邊界帶上面,陸地,板塊內部,很少有這樣的9級。
主持人:很少有。
徐錫偉:一般都是8點(diǎn)幾級以上,算是很大的地震了。我們國家曾經(jīng)發(fā)生過(guò)大陸內部,曾經(jīng)發(fā)生過(guò)8.6級左右的地震,像1920年的海源地震。
主持人:那一次大地震。
徐錫偉:對對,死傷,死亡人數達到二十幾萬(wàn)。
主持人:一般來(lái)說(shuō)的話(huà),這種超強地震,一定要是在這個(gè)構造帶上頭。
徐錫偉:構造活動(dòng)帶上。
主持人:構造活動(dòng)帶上。那么最近大家都在紛紛地議論,尤其是在此之前,我們看過(guò)美國的災難大片《2012》,一個(gè)恐怖的預言,到了2012年的時(shí)候世界將會(huì )毀滅,很奇怪的是,好像大自然很配合這個(gè)預言。最近以來(lái)這一種大的災難頻發(fā),而且密度很高,使人不由得不擔心,到了明年,恐怖時(shí)刻會(huì )來(lái)臨,你們科學(xué)家怎么看這個(gè)問(wèn)題?
徐錫偉:這是一個(gè)猜測,我想言論自由,誰(shuí)都可以去猜測,但是我想說(shuō)這個(gè)話(huà),作為科學(xué)界說(shuō)這個(gè)話(huà),我想應該有依據。
主持人:要有依據。
徐錫偉:但是像這樣的,目前這種地震的情況,目前這種災難的情況,我想可能還沒(méi)有足夠的依據說(shuō),2012年會(huì )世界大災難到來(lái),為什么呢?實(shí)際上在歷史發(fā)展過(guò)程中間,我們上個(gè)世紀,五、六十年代,曾經(jīng)有過(guò)一系列的大地震,發(fā)生過(guò)7次8.5級以上的大地震,50年代到60年代,包括1960年的智利9.5級地震。
主持人:那厲害了。
徐錫偉:7次地震,大概6次地震可能都發(fā)生在環(huán)太平洋地震帶上面,有一次發(fā)生在印度板塊跟歐亞板塊碰撞帶,跟我們國家還有關(guān),是喜馬拉雅東構造結的一次地震,8.6級地震,墨脫。
墨脫縣
那是東亞人口比較稀少的地帶。所以沒(méi)有依據說(shuō),目前沒(méi)有足夠的科學(xué)依據說(shuō),地球會(huì )發(fā)生毀滅性災難。
徐錫偉:核電站建設標準高必經(jīng)嚴格審查
主持人:對,我們有些專(zhuān)家,也做了近幾十年的一個(gè)地震頻發(fā)的一個(gè)統計學(xué)的一個(gè)東西,基本上好像我們迄今知道的,有過(guò)詳細記錄的,好像已經(jīng)有3個(gè)周期了,強震周期,每一個(gè)周期的活躍期大概是10年左右。
徐錫偉:對。
主持人:我們這個(gè)是現在好像是第三個(gè)活躍期,而且這個(gè)活躍期已經(jīng)過(guò)去6、7年了,按照過(guò)去十年左右一個(gè)周期,我們還要熬3、4年。
徐錫偉:確實(shí)是,我們馬宗晉老師曾經(jīng)講過(guò),地震是一種脈動(dòng)的,有周期性的發(fā)生大地震,那么這個(gè)實(shí)驗的周期,實(shí)際上也是統計概念上面的,可能會(huì )短一點(diǎn),可能會(huì )長(cháng)一點(diǎn),我們這一次地震,這一次活躍期可能應該從2004年蘇門(mén)答臘9.3級地震開(kāi)始。
主持人:也是引起海嘯的那一次?
徐錫偉:對,就是已經(jīng)死亡了二十幾萬(wàn)人。所以呢到現在為止可能8,9年了,我想可能還會(huì )有,還會(huì )繼續下去。
主持人:這個(gè)活躍期還有幾年。
徐錫偉:還有幾年,但是這個(gè)誤差,再有幾年的誤差,我們還沒(méi)法說(shuō),還有五年,還是還有十年。
主持人:也就是地球的某一種憋著(zhù)的能量,它要這么長(cháng)一個(gè)周期才能夠大概釋放一下,然后恢復到一個(gè)平衡,又再重新積聚,到一定的時(shí)候又開(kāi)始不平衡,又開(kāi)始釋放,是這樣一種感覺(jué)是吧?
徐錫偉:是,地殼的運動(dòng)就是這樣,就是脈動(dòng)性的,它有個(gè)積累過(guò)程,釋放過(guò)程也有一個(gè)過(guò)程,板塊之間的相互作用,相互作用過(guò)程中間還一個(gè)過(guò)程,所以有一個(gè)時(shí)間的一個(gè)積累的過(guò)程跟釋放的過(guò)程。
主持人:對。這一次日本大地震,可以說(shuō)是演出了一個(gè)全五行,就是地震可能帶來(lái)的次生災害,基本上在這一次大地震中間,接二連三都上演了。首先是大海嘯,然后接下來(lái)更恐怖的就是核泄露,在日本這個(gè)國家,我們這一次看地圖看出來(lái)了,就是這個(gè)9.0級大地震的,這個(gè)大的斷裂帶的周邊,這么密密麻麻地布了那么多的這個(gè)核反應堆、核發(fā)電站,這個(gè)當年難道沒(méi)有做這種安全評估嗎?
徐錫偉:那做過(guò),他們日本的核電站的評估,其實(shí)還是比較嚴格,國際上,IAEA,就是國際原子能組織,有過(guò)一定的規范,就是有過(guò)相當嚴格的規范,在核電站建設的初期的廠(chǎng)址選址,到建設期間,都有一系列嚴格的規范,日本本身也有相當嚴格的規范,而且日本的核電站的建設,它是標準相當高,像這個(gè)福島核電站,它是按照基本烈度達到,峰值加速度0.6個(gè)g來(lái)建設的,所以相對來(lái)說(shuō)是比較堅固的。
徐錫偉:日本實(shí)際上為什么在福島這地方建核電站,他們也是經(jīng)過(guò)嚴格的地震安全性評估。
主持人:他們實(shí)際上也是選過(guò)很多址了?
徐錫偉:選過(guò)很多址,根據他們的研究,在日本的東北部沿岸相對來(lái)說(shuō),發(fā)生的最大震級,就是預測的相對來(lái)說(shuō)最大震級是小于8級,再往南到靜岡,到東京灣以南地區,發(fā)生的都是8級以上的大地震,就預測可能發(fā)生的大地震是8級以上的,所以建在福島是有它的合理性,當時(shí)沒(méi)有預測到會(huì )發(fā)生這么大的地震,而是小于8級的地震。
主持人:這使我想起一句猶太人希伯萊的一句諺語(yǔ),叫做人類(lèi)一思考,上帝就發(fā)笑。是吧?
徐錫偉:是這樣的。
主持人:那么嚴密的思考以后,結果弄錯了。
徐錫偉:因為我們對自然界的現象理解得還不深刻,科學(xué)還需要進(jìn)一步地去探索,我想。
主持人:好,下面我們轉入演講部分,今天演講的主題是《日本大地震與全球地震活動(dòng)》,大家歡迎。
徐錫偉:日本地震破裂帶達500公里持續300秒
徐錫偉:我們先看一下,這次大地震的一些基本的參數,那么這次地震震源深度是25公里左右,它發(fā)生在太平洋板塊跟歐亞板塊碰撞俯沖帶上面,它是俯沖帶型的地震。那么這次地震根據地震波的記錄,繁衍得到的發(fā)震斷層,是一條向西緩進(jìn)的,傾角大概是15度左右的那個(gè)斷層,裂斷層。那么這次地震產(chǎn)生的能量,我們可以計算出來(lái),根據破裂帶的余震的分布,破裂帶的范圍,破裂帶南北長(cháng)度會(huì )達到500公里,東西向的寬度達到200公里,那么這破裂的時(shí)間300多秒,那么這個(gè)概念是什么概念?我們汶川地震大概是120秒,也就是2分鐘的時(shí)間,它比我們汶川地震持續的時(shí)間還要長(cháng)3分鐘。那么持續時(shí)間長(cháng),是一個(gè)特色它的,另外根據GPS的觀(guān)測,我們可以看到,日本東北部海域向東還移動(dòng)了,最大位移移動(dòng)了4米。根據地球部的資料,我們推測整個(gè)板塊俯沖帶的滑動(dòng)面上,產(chǎn)生的最大的滑移量達到了18米,這已是近幾年來(lái),滑動(dòng)位移最大的一次地震。那么這次地震釋放的地震矩的能量,達到了3.6乘上10個(gè)22次方牛頓米,所以震級定為9級。
根據日本氣象廳的資料報告,我們可以看到的,其中在日本東北部的一個(gè)點(diǎn)上面,它的地震裂度,就是破壞的程度達到了他們的最高等級7,地震的等級7就相當于我們中國定的12度,就達到了什么?地形改觀(guān)的一種程度。那么其他地方,有許多地方都是達到6,周邊地區達到了5度左右。所以這是一個(gè)特大型的地震,造成的災害是相當嚴重的,那么它的原因是什么?
徐錫偉:首先有三點(diǎn),一個(gè)就是震級大,9級,這9級地震相對來(lái)說(shuō),只有在板塊邊界才能發(fā)生這么大的地震,顯然它釋放的能量之大,對我們臨近地區的建筑物的破壞,應該是比8級、比8.5級都要嚴重得多。這是一個(gè)原因。那么我們可以回想到,1995年日本阪神地震,實(shí)際上它的震級是7.3級。當時(shí)它是神戶(hù)跟大阪之間發(fā)生的一次直下型地震,是一次內陸型的地震,它的經(jīng)濟損失就達到1000億美金,那么死亡人數達到6400多人,所以呢,而這一次地震顯然要比它大多了.
第二個(gè)就是剛才講的,那個(gè)持續的時(shí)間,就是地震錯動(dòng)、震動(dòng)過(guò)程中間,破裂過(guò)程中間,時(shí)間持續了5分鐘。所有的建筑物經(jīng)受了5分多鐘的震動(dòng)破壞,因為它不是直下型地震,它是發(fā)生在東部海域里面,板塊邊界帶上面的一次大地震,持續了5分鐘時(shí)間,顯然要比我們汶川地震持續2分鐘的震動(dòng)產(chǎn)生的破壞要嚴重得多。這是第二個(gè)原因就是持續時(shí)間長(cháng)。
第三個(gè)原因,就是海嘯。引起10米高的,最高10米高的浪,拍向了那個(gè)海岸,幾乎沖毀了所有它途經(jīng)的海嘯經(jīng)過(guò)的地方,房屋、建筑設施。那么除了這個(gè)以外,我想這個(gè)日本本身按道理講,如果沒(méi)這次海嘯,我想經(jīng)濟損失會(huì )減輕很多很多。為什么呢?日本是一個(gè)多地震的國家,它的抗震設防標準比任何國家都要高,所以我們可以看到,1995年阪神地震的時(shí)候,就是直下型的地震,它的那個(gè)破壞除了那些老舊的房子,就是二戰留下來(lái)的那些木質(zhì)結構的房子以外,其他的高樓大廈,基本上是沒(méi)有受到破壞的。
徐錫偉:日本地震由三個(gè)次級地震聯(lián)合組成
三個(gè)原因,引起了全世界的關(guān)注,特別是核泄露的事件。但是我們要提到的什么東西呢?這次福島的核電站,地震來(lái)了以后,它安全關(guān)閉了。但是安全關(guān)閉了以后,關(guān)閉了以后的安全沒(méi)有引起足夠的重視,當時(shí)是可能沒(méi)想到的,這也是給我們提出了一個(gè)教訓。
那么下面簡(jiǎn)單地談一下板塊邊緣,因為這次地震正好是板塊邊界上面的一次大地震。我們看一下板塊邊界上面的地震跟板塊構造之間的地震之間的遷移特征。我們都知道全世界存在三大地震帶,一個(gè)地震帶就是環(huán)太平洋地震帶,這個(gè)地震帶集中了全球70%的左右的大地震跟地震。第二條地震帶,就是我們國家西南域的喜馬拉雅到向歐洲地中海那么一條地震帶,有人稱(chēng)為歐亞地震帶。那么這條地震帶的特點(diǎn),相對來(lái)說(shuō)地震比較分散,不像環(huán)太平洋地震帶那樣集中,集中到一個(gè)狹長(cháng)的板塊邊界帶上面。這個(gè)地震帶因為是陸陸碰撞的地方,所以它由于陸陸碰撞帶上面,以及它旁邊的邊界效應,所以相對來(lái)說(shuō)地震比較分散。它占全球地震的20%左右。除了這個(gè)以外,還有一個(gè)板塊洋脊地震帶,那么這個(gè)各個(gè)大洋的洋中脊,也就是板塊生長(cháng)的地方的地震帶,相對來(lái)說(shuō)震級強度,要比前面兩個(gè)地震帶要弱,那么它占全球地震的大概5%左右。
舉個(gè)實(shí)例來(lái)看,環(huán)太平洋地震帶的地震活動(dòng)性是相當強烈的。那么據統計1990以來(lái),發(fā)生的大于等于8.5級地震,總共16次,包括日本這次地震,9級地震這一次,其中有五次發(fā)生在歐亞地震帶上面,也就是喜馬拉雅地中海地震帶上面。其他的11次都發(fā)生在環(huán)太平洋地震帶上。所以環(huán)太平洋地震帶是一個(gè)地震活動(dòng)頻度、強度都比較大的一個(gè)地區。那么目前可以說(shuō)從2004年開(kāi)始,2004年的印尼蘇門(mén)答臘地震,也是一個(gè)后來(lái)修訂為震級是9.3級地震,一個(gè)地震。那么從那個(gè)地震開(kāi)始,到去年2010年的智利海域的8.8級地震,我們再回過(guò)來(lái)到日本這一次的9級地震,那么可以這么說(shuō),它體現了什么?體現了板塊之間的相互作用在加強。
也就是說(shuō)現在的地震進(jìn)入了地震的活躍期,由于受這個(gè)影響,我們中國大陸內部的像汶川地震,2008年的汶川地震,2010年的玉樹(shù)地震,7.1級,以及去年2010年的新西蘭的7.1級地震跟今年的6.3級地震,也就是由于這些板塊之間相互作用加強受的影響,所以可以說(shuō)整個(gè)全球,或者說(shuō)太平洋板塊以及歐亞板塊跟印度洋板塊之間的相互作用的加強,引發(fā)了包括我們亞洲在內的地震的一個(gè)頻發(fā)的活躍期,已經(jīng)到了。
在這里我想強調的一點(diǎn),那個(gè)板塊邊界,盡管環(huán)太平洋地震帶地震很多,但是地震的預測問(wèn)題,還是一個(gè)難題。那么我們都知道,在地震科學(xué)界,在上個(gè)世紀的七、八十年代,提出來(lái)一個(gè)概念,就是地震空段理論。就是說(shuō)大地震發(fā)生在哪里?發(fā)生在歷史上面沒(méi)有發(fā)生過(guò)的地段。就是環(huán)太平洋地震帶上面,可以看到,以前一系列的大地震,都發(fā)生在歷史上面沒(méi)有發(fā)生過(guò)地震破裂的地方。包括這一次地震,就是日本東北部的這次地震,就發(fā)生在歷史上面的一個(gè)地震的空區。但是即使在這種理論指導下,日本地震界也沒(méi)有準確地對這次地震進(jìn)行預測。日本是位于三大板塊交界的地方。北面是太平洋板塊向北美板塊俯沖,南邊是菲律賓板塊向西、西北的俯沖,向歐亞大陸的一個(gè)俯沖,那么在這個(gè)段路上面,日本科學(xué)家根據海溝,我或者說(shuō)根據太平洋板塊、菲律賓板塊,向西俯沖的幾何結構,斷層的在空間上的變化,幾何結構的變化,以及歷次地震的活動(dòng)性。他們認為在東經(jīng)度南邊的所謂的東海地震,預測的是8級以上的可能,最有可能發(fā)生8.0級以上的特大地震的一個(gè)地方。這個(gè)地震預測完了以后,等了,一直等了30年到現在還沒(méi)發(fā)生。
那么這個(gè)地震根據各種各樣的數據計算得到的發(fā)生概率達到87%,但是沒(méi)有發(fā)生,聲東擊西,發(fā)生到了北面。而北面是怎么預測的呢?是一系列的7.7、7.8級的,有發(fā)生7.7級、7.8級的潛源的地方。結果沒(méi)想到是日本東北部的海域的板塊,幾個(gè)潛源,它產(chǎn)生了連續的破裂,產(chǎn)生了一個(gè)大的9級地震。那么什么概念呢?實(shí)際上它是由,根據地震部的資料反映,我們可以看到,實(shí)際上這次地震是由三個(gè)連續的,在短時(shí)間內連發(fā)的三個(gè)次一級的地震聯(lián)合組成的一個(gè)大地震。所以我們看出來(lái),日本的那個(gè)板塊邊緣的很有規律的,它經(jīng)常是填空式地發(fā)生大地震的地方,地震預測就很難準確地預測。那么反過(guò)來(lái),板塊內部、大陸內部,地質(zhì)構造更為復雜,應對應變的條件更為復雜,所以可想而知,地震的預測研究可能任重而道遠。
徐錫偉:地震板塊斷層通過(guò)地帶損毀最嚴重
那么面對地震,我們怎么辦?作為科學(xué)家、作為社會(huì )我們怎么辦?那么我們可以看一下,一些地震的觀(guān)測事實(shí)。實(shí)際上1995年阪神地震發(fā)生以后,它發(fā)生在是直下型地震,阪神地震發(fā)生以后,隔兩天的《朝日新聞》就報道,發(fā)表了一張圖,這張圖是表現了一個(gè)什么樣的災害情況,是帶狀分布的一個(gè)特征,就是說(shuō)死亡30人以上的地點(diǎn),都集中在一個(gè)比較狹窄的三公里范圍的一個(gè)帶上,倒塌的民用建筑,就是所謂木質(zhì)結構的,二戰前留下來(lái)的那些老房子,30%倒塌的也是集中在這個(gè)帶上面。當時(shí)我們很奇怪,地震嚴重災害帶為什么就沿著(zhù)一個(gè)帶發(fā)生?當時(shí)看到的結果更為驚奇的什么東西?現在的日本地震遺址保存館,就是1995年阪神地震的地震遺址保存館,我們會(huì )看到有一棟房子,是民用房子,小倉村的一棟民用房子,它的前院是地震地表破裂經(jīng)過(guò)的地方,也就是地震斷層通過(guò)的地方,那么通過(guò)的地方,圍墻、地面等建筑物全部毀壞,但是離開(kāi)斷層的前院,后面的房子,跟前院里面的房子都是完好無(wú)損,我進(jìn)去看過(guò)。
1999年發(fā)生了三次大地震,一次是我們臺灣地區的集集地震。那么臺灣地區相對來(lái)說(shuō),是經(jīng)過(guò)了50年的日本殖民統治,它用的建筑物的抗震設防標準,它沿用了日本的抗震設防標準,所以相對來(lái)說(shuō)比較好的建筑質(zhì)量。地震完了以后我去看過(guò),遠離這條斷裂帶的時(shí)候,看著(zhù)好像是沒(méi)有,破壞很輕,好像沒(méi)發(fā)生地震一樣。到了接近這條斷層那里才看到房屋的破壞,高層建筑的倒塌或者傾斜,還有像石崗水壩通過(guò)斷裂的地方,大壩戳斷,橋梁,大甲溪河的河床被錯動(dòng),形成了5、6米高的滴水陡坎,橋梁在斷層通過(guò)的地方發(fā)生了斷裂。同樣那個(gè)土耳其,1999年的土耳其地震,美國的霍克托曼地震,實(shí)際上也有相同的一些現象,所以這說(shuō)明什么東西?說(shuō)明斷層通過(guò)的地方,斷層的同震錯動(dòng)是無(wú)堅不摧的,災害帶成為一條帶,沿著(zhù)斷層的一條比較窄的一條帶。
徐錫偉:優(yōu)質(zhì)房屋非遭遇地震斷層不會(huì )倒塌
我們汶川地震實(shí)際上也是有類(lèi)似的情況,盡管我們的抗震設防標準不如日本,也不如我們臺灣地區,但是實(shí)際上從通過(guò)現場(chǎng)調查,汶川地震好多按照標準,抗震設防標準建的房子,還是有好多保留在那里。最典型的例子就是白露中心學(xué)校,它的操場(chǎng)上面,地震斷層就從操場(chǎng)里面通過(guò),地震以后產(chǎn)生了兩米高的陡坎,但是離開(kāi)斷層不遠的地方,兩棟教學(xué)樓,其中西南面的那棟教學(xué)樓,產(chǎn)生了好多X剪切裂隙,我們有一些可以看到,鋼筋已發(fā)生了扭曲,但是這棟房子是按照7度抗震設防標準來(lái)建的,裂開(kāi)來(lái)了,產(chǎn)生了結構性的破壞,但是裂而不倒。它的那個(gè)上盤(pán),它的那個(gè)北側,相對來(lái)說(shuō)造的年代要新一點(diǎn),2006年建的,也是按照7度抗震設防建的,除了離斷層很近的那個(gè)角上面有點(diǎn)破損以外,整棟樓基本上沒(méi)見(jiàn)到裂縫。所以說(shuō)離開(kāi)地震能夠產(chǎn)生同震地表破裂的斷層帶或者地震斷層,如果說(shuō)這些房子都按照一定的抗震設防標準,嚴格地把關(guān)來(lái)建造,保證這些房屋的質(zhì)量,那么房屋相對來(lái)說(shuō)是可以,至少說(shuō)是安全的,可以保證裂、開(kāi)裂,但是不倒,或者是完好無(wú)損甚至。所以我們得出來(lái)一個(gè)結論,就是說(shuō)地震斷層的同震錯動(dòng),可能是在這個(gè)帶上面是無(wú)堅不摧的,但是除了這個(gè)以外,實(shí)際上我們還可以看到,包括我們臺灣集集地震,包括汶川地震,我們可以看到,面上還有破壞,面上面的破壞是由于地震震動(dòng),地震波的傳播產(chǎn)生的房屋的震動(dòng)破壞,所以除了剛才說(shuō)的震動(dòng)破壞,震動(dòng)破壞就是一個(gè)抗震設防的問(wèn)題,那么說(shuō)如果是我們科學(xué)地設計合理的抗震設防標準來(lái)建設,離開(kāi)斷層,這是一個(gè)抗震問(wèn)題,抗震問(wèn)題通過(guò)這些提高標準也好,科學(xué)地、合理地設計也好,可以大大地減輕。那么斷層上面,活動(dòng)帶上面是無(wú)堅不摧,所以這是我們從地震的現場(chǎng)觀(guān)察到的兩個(gè)基本事實(shí)。
所以通過(guò)這些事實(shí),實(shí)際上我們就可以來(lái)有效地減輕相應的地震災害,那么我們國家處于一個(gè)什么位置?處于一個(gè)太平洋板塊、歐亞板塊、印度洋板塊,包括臺灣在里面,菲律賓板塊,幾大板塊相互作用的交界部位。這個(gè)交界部位的直接的效果是活動(dòng)斷層很多,就具有發(fā)震能力的活動(dòng)斷層很多。根據我們鄧起東院士編的,2007年編的那個(gè)《活動(dòng)構造分布圖>>,至少目前已經(jīng)確認的活動(dòng)斷層達到495個(gè),實(shí)際上還不包含像青藏高原,像有一些華北平原地區隱伏的活動(dòng)斷層。所以因為活動(dòng)斷層多,因為我們得到了經(jīng)驗,活動(dòng)斷層發(fā)生地震的時(shí)候,同震錯動(dòng)是無(wú)堅不摧的,所以我們找出,把活動(dòng)斷層鑒定出來(lái),把活動(dòng)斷層的空間位置能夠把它很詳細地勾畫(huà)出來(lái),那么我想這是我們有效地減輕地震災害同震錯動(dòng)一種有效的辦法。
徐錫偉:確定地震斷層帶可有效減少損失
所以我們國家針對這種觀(guān)測的事實(shí),正在做那么幾件事情。第一件事情是從2004年開(kāi)始,針對我們國家的特點(diǎn):人口集中,集中在大城市,像北京、天津、上海等大城市,我們在20個(gè)城市進(jìn)行了城市活動(dòng)的斷層探測和地震危險性的評價(jià),從108條鑒定的斷層里面,我們鑒定出來(lái)最終的結果是只有26條活動(dòng)斷層。這26條活動(dòng)斷層,我們通過(guò)一系列的地球物理的探測,把它們的準確位置勾畫(huà)出來(lái),編制了1:10000的圖,那么這些圖可以讓活動(dòng)斷層,這些活動(dòng)斷層通過(guò)的地方,在土地規劃也好,建設的時(shí)候,離開(kāi)這些活動(dòng)斷層,就是避讓這些活動(dòng)斷層,來(lái)有效地減輕,這是一種措施,來(lái)減輕可能遭遇的地震災害。那么這20個(gè)城市活動(dòng)斷層探測完了以后,那么根據國務(wù)院的指示精神,現在正在對地市級的城市進(jìn)行活動(dòng)斷層探測,那么這個(gè)任務(wù)我們國家正在推進(jìn),逐步逐步地推進(jìn)。差不多到2020年能夠對全國的地市級以上的城市,有個(gè)活動(dòng)斷層或者災害源的一個(gè)普查,這是第一個(gè)行動(dòng)。
第二行動(dòng)呢,因為我們針對不僅僅是城市,所以我們對主要地震帶上面的活動(dòng)斷層,進(jìn)行了地震危險性評價(jià),跟1:50000的活動(dòng)斷層的填圖工作,這是我們正在進(jìn)行的另外一個(gè)項目。那么也希望能夠在2020年以后,主要的時(shí)間,把我們中國大陸上面,存在的主要的活動(dòng)斷層,能夠準確的位置找出來(lái),為我們國土規劃利用來(lái)服務(wù),或者避讓這些災害帶,作為一種有效的措施。
那么除了這個(gè)以外,實(shí)際上我們國家還在做一件事情,就是新編新一代的地震區劃圖,這張區劃圖是我們抗震的一個(gè)有效的一個(gè)措施,或者國家的一個(gè)強制性的一個(gè)標準。那么按照這個(gè)標準來(lái)建的房子,我們可以看到,包括地震現場(chǎng),汶川地震現場(chǎng)也好,還有其它地震現場(chǎng)也好,可以很好地有效地減輕地震震動(dòng)造成的破壞,所以在新編這張地震區劃圖,那么這個(gè)區劃圖考慮了,我們中國大陸的活動(dòng)斷層的分布特點(diǎn),考慮了地震的類(lèi)型,還考慮了地震中的衰減關(guān)系,在不同地區的衰減關(guān)系,來(lái)進(jìn)行了重新的編制,地震區劃,那么這個(gè)作為國家建設的依據。所以通過(guò)這三個(gè)行動(dòng),我想通過(guò)這三個(gè)項目的逐步的完成,我想我們國家可以更安全。
那么除了這個(gè)以外,我想還有一個(gè)問(wèn)題.盡管我們國際原子能組織有相應的、嚴格的核電站從選址、勘選開(kāi)始,到建設,有嚴格的標準,但是從福島來(lái)看,還是不安全,因為為什么?有一個(gè)很重要的原因,就是離發(fā)生大地震、特大地震的危險區區帶太近。那么我們國家也有相應的規定,1994年就有相應的核電站建設的標準,不過(guò)特別是選址標準,一般情況下核電站都要選在比較穩定的地區,沒(méi)有活動(dòng)斷層發(fā)育的地區,那么這個(gè)我想是要嚴格地按照相應的核規范來(lái)執行,但是在這個(gè)基礎上我想更強調的一點(diǎn),要考慮核電站廠(chǎng)址的地殼穩定性的問(wèn)題。就是說(shuō)核電站應該位于地殼穩定區的中心部位。離地震帶,或者離能夠發(fā)生特大地震、大地震越遠越好,離危險區越遠越好。所以如果能夠做到這一點(diǎn),我想我們國家的核電能的發(fā)展,應該說(shuō)是安全的。當然后面還有一系列的建設標準、運行標準,能夠考慮到關(guān)閉以后,特殊情況下關(guān)閉以后的安全問(wèn)題,那么我想從每一步都嚴格把關(guān),核電能的發(fā)展我想應該對我們來(lái)講,不僅是需要的,而且是安全的。
徐錫偉:應立法禁止地震斷層帶建重要設施
主持:非常感謝徐先生很精彩的演講,在徐先生的演講中間,其實(shí)我們不僅僅是在關(guān)注日本的這次大地震,我們更關(guān)注有關(guān)地震的一些一般性的理論,和一些現在在前沿的一些課題,包括特別關(guān)注我們國家的地震研究和防控的一些措施。
這一次在日本東北部的這一個(gè)9.0級的大地震的這種釋放以后,是不是相對來(lái)說(shuō)東京灣地區要穩定多了?
嘉賓:這是一個(gè)科學(xué)家正在探討、正在計算的一個(gè)事情,甚至什么呢?甚至就是說(shuō)這次地震的發(fā)生,對我們中國大陸大地震的形勢怎么判斷,這也是一個(gè)新的課題。中國地震局正在昨天就在那里討論,
記者:那么剛才您說(shuō)到了,其實(shí)根據所謂地震破裂帶,它的這樣一個(gè)理論的話(huà),真正的地震的所謂的災害,就對人民生命財產(chǎn)的災害就是發(fā)生在這個(gè)錯層,這個(gè)斷裂的錯層上頭,所以往往它的最厲害的破壞是這些層,一個(gè)條帶的。
嘉賓:對。
記者:而且離它其實(shí)不需要很遠,災害就減輕到很低的程度了。那么這么說(shuō)的話(huà)就是,根據這個(gè)理論的話(huà)就是,我們只要把這個(gè)錯層帶。
嘉賓:錯動(dòng)帶。
記者:錯動(dòng)帶,把它嚴格地普查得很清楚了,然后在以后的我們的整個(gè)的國家的基礎建設上頭,非常嚴格地立法來(lái)保證這些地方,就是不許有地表的重要的建筑。
嘉賓:必須離開(kāi)一定的距離。但是核電站是另外一回事,因為我們又怕它的核泄露,因為核泄露相對來(lái)說(shuō)是一個(gè)長(cháng)久的,可以說(shuō)是對人類(lèi)來(lái)講的話(huà),核泄露問(wèn)題是一個(gè)長(cháng)久的、永久的一個(gè)災難,所以一般情況下核廠(chǎng)址不僅是要離開(kāi)活動(dòng)斷層,而且要尋找一個(gè)比較穩定的地區,要遠離,不是說(shuō)避開(kāi)的事情。比如說(shuō)美國,美國加州它雖然也是逆斷層,或者說(shuō)北緯板塊跟太平洋板塊之間的活動(dòng)斷層,那里也是大地震頻發(fā)的一個(gè)地方,那么他們就立法,如果有活動(dòng)斷層,那么離開(kāi)50英尺,50英尺實(shí)際上就相當于15米,就是說(shuō)斷層現在這里,那么一邊15米,離開(kāi)15米,就30米的避讓帶,當然離開(kāi)得越遠,相對來(lái)說(shuō)更好,大概是這樣。那么我們國家目前還沒(méi)有相應的法律、法規說(shuō)一定要避讓。但是政府也好、科學(xué)家也好,正在關(guān)注這個(gè)問(wèn)題。比如說(shuō)我們銀川,通過(guò)城市活動(dòng)斷層探測以后,銀川的一條隱伏斷層證實(shí)是活動(dòng)的,好,政府也好、寧夏地震局也好,就采取了措施,立一個(gè)標牌,這一帶城市的斷層經(jīng)過(guò)的地方,說(shuō)這是活動(dòng)斷層,列出來(lái)。
記者:在地表上列出來(lái)?
嘉賓:政府是這樣,委托清華大學(xué)進(jìn)行規劃。那么這條斷層本身兩邊兩百米范圍里面作為一個(gè)綠化帶,就不能建設。這樣的話(huà)我想可能如果這條斷層產(chǎn)生活動(dòng),錯動(dòng),產(chǎn)生地震的時(shí)候,我想考慮了,因為沒(méi)有重要建筑跨越這條斷層,所以不可能產(chǎn)生同震錯動(dòng)對它的破壞,而要考慮周邊地區的震動(dòng)破壞。震動(dòng)破壞我們提高了相應的抗震設防標準,或者說(shuō)把房屋建得好一點(diǎn),我想就可以有效地減輕。所以我想還是要各界要呼吁,政府逐步逐步地要立法來(lái)避讓活動(dòng)斷層錯動(dòng)產(chǎn)生的,對房屋地面建筑物的直接破壞,這個(gè)災害帶如果能夠立法,像美國加州一樣,那我想可能我們更有依據今后來(lái)保障我們國家的安全。
記者:好,我們下面進(jìn)入現場(chǎng)提問(wèn)。
學(xué)生:徐老師我想問(wèn)一個(gè)問(wèn)題,就是這次日本地震有9.0級,那么日本對于我們來(lái)說(shuō)是一衣帶水的鄰邦,它離我們非常近,那這么大的地震對于我們國家,你剛才說(shuō)有400多條活動(dòng)斷層,它是不是會(huì )產(chǎn)生一定的影響?那么對于我們以后抗震設防的形勢是不是會(huì )有一些改變,能不能簡(jiǎn)單介紹一下?
嘉賓:這個(gè)影響實(shí)際上目前還不太清楚,是什么呢?通過(guò)庫侖應力的計算,可能對我們國家的庫侖應力的變化很小,影響很小,那么有點(diǎn)影響的就是中國的東北地區,中國的東北地區相對來(lái)說(shuō)是庫侖應力增加了,但是增加的量值很小,大概是0.01都不到。所以相對來(lái)說(shuō)比較小。那么另外根據GPS的監測,我們看到東北也好、華北也好,特別是上海一個(gè)點(diǎn),我們中國大陸的東部地區,還有一個(gè)三到五厘米的向東的一個(gè)同震的位移,那么這個(gè)位移是不是對我們華北、東北地區的活動(dòng)斷層產(chǎn)生一個(gè)什么的影響?正在討論、正在研究、正在計算過(guò)程中間,那么當然,總的計算的結果來(lái)看影響很小,就是從庫侖應力的情況來(lái)看很小。
第二個(gè)就是抗震設防的問(wèn)題,抗震設防實(shí)際上這是日本的一個(gè)地震事件,單個(gè)的地震事件可能不會(huì )影響整個(gè)我國全國的抗震設防標準,我國全國的抗震設防標準實(shí)際上是根據我們國家的本身的建筑物,地區的地震活動(dòng)性,以及預測到的最大的地震的情況來(lái)進(jìn)行布局,那么日本這次大地震,實(shí)際上是對我們中國大陸的影響,我想這個(gè)影響就是一種,好多人感覺(jué)到了,在高樓上感覺(jué)到了一種振動(dòng),低頻的一種振動(dòng)。那么這種振動(dòng)實(shí)際上對我們這個(gè)房屋、建筑物,不會(huì )影響我們這里的抗震設防標準的制定,抗震設防標準的制定要結合我們自己的特點(diǎn),自己的地震的情況,衰減關(guān)系,我們地震的那個(gè)衰減關(guān)系等等,是一個(gè)科學(xué)的決策的問(wèn)題。
記者:好,下一位同學(xué)。
徐錫偉:地震斷層橫向錯動(dòng)窄幅帶損失最重
學(xué)生:徐老師您好,我想問(wèn)一個(gè)問(wèn)題就是剛才您講到說(shuō)地震的時(shí)候,它是沿著(zhù)斷層去破壞是最強的地帶,它都有一個(gè)避讓帶,那這個(gè)地震,可能就是不同的地震它破裂的方式也不一樣,那這種不同的斷層,它這個(gè)避讓帶的寬度或者它這個(gè)設置會(huì )不會(huì )也有差別呢?
嘉賓:這是一個(gè)很好的問(wèn)題。我們的地震有三種類(lèi)型,基本的類(lèi)型就三種,一種是走滑型的,走滑型地震就相當于美國加州圣安德力斯斷裂產(chǎn)生的那種地震,就是說(shuō)它的那個(gè)斷層的錯動(dòng)是一種橫過(guò)來(lái),橫向錯動(dòng),英文就是strikeslipfault,這種震動(dòng),這種錯動(dòng),那么這種斷層相對來(lái)說(shuō)傾角是比較陡裂的,所以?xún)蛇叺臑暮Щ旧鲜菍ΨQ(chēng)分布的,相對來(lái)說(shuō)比較窄,就是沿著(zhù)斷層線(xiàn)一條。那么還有兩種類(lèi)型,一種是正斷層型,就是這種類(lèi)型。就是在生長(cháng)條件下的一種錯動(dòng),那么相對來(lái)說(shuō),扇盤(pán)有個(gè)效應,就是扇盤(pán)的變形要大,所以在扇盤(pán),這是斷層帶,如果這是斷層帶的話(huà),那么扇盤(pán)的避讓帶相對來(lái)說(shuō)要寬一點(diǎn)。那么最明顯的就是另外一種,第三種類(lèi)型就是逆斷層型,我們汶川地震,就是逆斷層型地震,那么在它的那個(gè)扇盤(pán),也是扇盤(pán),就是龍門(mén)山隆起的地方,因為邊線(xiàn)相對來(lái)說(shuō)比較寬,所以避讓距離要比下盤(pán),就是它的另外一側,要寬,甚至要寬不少,那么從震后研究的結果來(lái)看,那么除了斷層帶本身斷層線(xiàn)上面以外,那么扇盤(pán)相對來(lái)說(shuō),災害破壞的那個(gè)等均線(xiàn)圖相對來(lái)說(shuō)要寬一點(diǎn)。但是最嚴重的帶,像汶川地震,最嚴重的帶就是沿著(zhù)斷層很窄的一個(gè)地帶。有研究表明實(shí)際上就是三、五十米的寬度范圍是最嚴重的。然后在龍門(mén)山區相對來(lái)說(shuō),同樣的列度的那個(gè)范圍要比在成都平原要寬一點(diǎn),就所以說(shuō)除了整合斷層以外,走滑型斷層,正斷層和逆斷層扇盤(pán)效應是要考慮的,扇盤(pán)的避讓寬度要大于它的那個(gè)下盤(pán)。
記者:非常感謝徐先生精彩的演講,在大災大難面前人們會(huì )意識到,聯(lián)合起來(lái)才能共度難關(guān),同時(shí)日本大地震也再一次告訴我們,科學(xué)不是萬(wàn)能的,但是沒(méi)有科學(xué)是萬(wàn)萬(wàn)不能的。這不僅僅是在大的災難的預報和預防方面,而且在共同面對發(fā)生的災難時(shí)也是如此。救援還在繼續,愿生者平安,逝者安息。
再次感謝徐錫偉先生精彩的演講,也感謝今天在座的中國地震局地質(zhì)研究所的老師和同學(xué),下周同一時(shí)間我們《世紀大講堂》再見(jiàn)。