地震专家徐锡伟:“中国大陆地震活动较土耳其相对独立”

地震专家徐锡伟:“中国大陆地震活动较土耳其相对独立”
2023年02月20日 09:18 新京报

当地时间2月6日,土耳其发生两次7.8级地震。8天后,土耳其总统埃尔多安表示,该国地震造成的死亡人数升至35148人,并称这是土耳其100年历史中死亡人数最多的地震。

土耳其地震后,2014年发表在学术期刊《地震》、由中国地震局地球物理研究所科研人员撰写的论文《欧亚地震带地震活动增强与中国大陆地区7级以上地震发生的关系分析》引发广泛关注。公开资料显示,该期刊由中国地震局主管,被北京大学《中文核心期刊要目总览》收录为核心期刊。

论文中的结论,“当出现欧亚地震带年地震能量比高于50%且有8级以上地震发生时,其后3年内中国大陆地区将有发生多次7级以上或8级地震的可能性,这个关系在10%的显著水平下通过显著性检验”,被外界解读为土耳其地震将导致中国在3年内有90%的可能性发生多次7级以上地震。

土耳其地震是否会影响中国大陆地震活动?2月16日,新京报记者专访了国家自然灾害防治研究院首任院长、中国地质大学教授徐锡伟,他还兼任国家减灾委员会专家委员会委员、中国地震局科学技术委员会委员、中国地震学会常务理事。1983年至今,徐锡伟在地震研究领域倾注了40年心血,长期从事地震地质学基础理论与减轻地震灾害风险的应用研究。

针对论文引发的关注,徐锡伟表示,这是一篇科学论文,并不是地震预测,“可能没有实际用途,但仍有科学意义。”徐锡伟指出,中国大陆与欧亚地震带有一定联系,但地震活动有相对的独立性。我国近期密集的小地震是否与土耳其地震有关,是否会引发强震,仍需做进一步研究。

2月16日,徐锡伟在北京接受新京报专访。新京报记者 杜寒三 摄

“这是科学论文,并不是地震预报”

新京报:论文给出的统计结论能直接用于地震预测吗?这是否意味着未来3年中国大陆会大概率发生7级以上大地震?

徐锡伟:这是一篇科学论文,并不是地震预测。它只是探讨欧亚地震带跟中国大陆地震之间发生的地震在时间上的相关性。它只是告诉读者,在作者统计的样本和考虑的时段内,欧亚地震带跟中国大陆地震之间存在着统计关系。

中国地震局做过大量统计,1900年至2019年中国大陆每年发生0.6次7级以上地震。而论文结论是,三年内中国大陆会发生7级以上地震。从这个角度看,论文的结论在统计学意义上永远是对的。但论文并没有给出结论应有的物理内涵,因此,不仅存在瑕疵,结论可能还没有意义。因为从这100多年的统计结果看,中国大陆地区每两年就会至少发生一次7级以上地震。

新京报:这个频次超出想象,为什么这些大地震没有引起公众足够关注?

徐锡伟:大地震发生的时间并不平均,有的年份多一些,有的年份少一些。20世纪上半叶,中国大陆发生了一系列大地震。比如1920年海原8.5级地震,1927年古浪8级地震,1932年昌马7.6级地震等。此后的五六十年代,地震相对少一些。但进入20世纪六十年代末,华北地区又接连发生邢台、海城和唐山地震。

此外,这也和我国许多地震频繁地区地处偏远且人烟稀少有关。2008年我们记住了发生在人口稠密的四川成都北部的汶川大地震,但当年3月21日新疆于田南部西昆仑山也发生了7.3级地震。西昆仑山位于无人区,地震并没有造成人员伤亡。除了科研人员,几乎没有人关注。

新京报:在你看来,这篇论文的学术意义和价值在哪里?

徐锡伟:文章是经过同行评议,认为具有较高的学术价值和科学意义后发表的。科研人员进行很多尝试去发现自然规律、建立相关理论,可能一时没有实际用途,但仍有科学意义,可以推动学科发展,提高对自然现象的认识水平。这篇文章说明,如果欧亚地震带频繁发生地震,与中国未来三年地震有时间上的对应关系。这对做中长期地震跟踪预报的科研人员,有参考价值。比如他们可以进一步研究,建立物理上的联系:土耳其地震对2000多公里外的喜马拉雅地区有什么影响?对中国大陆能有多大范围的影响?

2014年发表在核心期刊《地震》上的论文,在土耳其地震后引发关注。网页截图

“只要不偷工减料,建筑就能裂而不倒”

新京报:土耳其这次为什么会发生大地震,并造成如此重大的伤亡?

徐锡伟:土耳其位于板块交界处,南部的阿拉伯板块向北运动,像楔子一样插入,与欧亚板块发生碰撞,形成边界断裂带。这次土耳其地震就发生在两大板块相互作用的东安纳托利亚断裂带,这些断裂带构造运动相当强烈。

这种断裂带上的断层平时不滑动,一直在积蓄能量。断层两边的物质就像被掰弯的笔一样,出现弹性变形。当无法承受时,积累的能量在几秒内爆发,发生滑动和地震。

而这条断裂带上一次地震发生在数百年前,已经积蓄了数百年的能量。之所以出现双震,是第一次地震触发了另一条断裂带滑动,这是这场地震出现严重灾害的本质原因。

房屋因质量问题大量倒塌、低温、地震时间在凌晨四点多、当地政府应急准备不足,都加重了人员伤亡。

新京报:据《中国新闻周刊》报道,土耳其建立了关于建筑防震的检查制度,并在公共建筑建设中执行防震设计标准,但此次地震房屋垮塌严重,大量建筑不符合现行标准。这对中国建筑抗震的设计和监管有哪些启示?

徐锡伟:汶川地震后,中国地震局制订了第五代《中国地震动参数区划图》国家强制性标准,并于2015年颁布实施。除了跨断层建设的房屋之外,今后如果发生6.5级左右的强震,在全国范围内按照区划图地震动参数建设的房屋,只要不偷工减料,建筑就能裂而不倒。

这就像接力赛一样,我们交出了第一棒,后面的每一棒也要有人接好。标准出来以后还要执行到位,建筑商或许想利益最大化,但地震是无情的。现在房屋建筑、重大工程都有终身负责的监理制,监管队伍要有责任心,作为第三方真正起到把关作用,把监管当成减轻地震灾害的重要途径。同时政府也要严格把关,让建筑物高质量地落实抗震设防标准。

新京报:土耳其地震后,我国青海海西州德令哈市、西藏那曲市比如县、广东河源市源城区、北京房山区、四川甘孜州泸定县、青海海西州茫崖市先后发生2.8级至4.3级地震。密集的小地震是否与土耳其地震有关?

徐锡伟:中国大陆与欧亚地震带有一定联系,但直接受太平洋板块、印度板块和欧亚板块相互作用,地震活动与土耳其比,有相对的独立性。密集的小地震是否与土耳其地震有关,是否会引发强震,仍需做进一步研究。

我们不怕小地震,还是要把握中国大陆的地壳变动规律,更关注震级大的地震。找出地震发生地点和活动断层,模拟灾害场景,政府根据灾害预测结果,进行应急准备。这样才能避免发生类似的悲剧。

土耳其历史地震分布及其震源机制解图。受访者供图

“排掉了一个雷,还要排掉另一个雷”

新京报:地震预报仍是世界性难题,难点在哪里?

徐锡伟:我们对地震发生的机理和过程,了解得很少。比如活动断层是大地震的潜在震源和严重地震灾害的元凶。但强震和大地震什么时候在某条活动断层发生、能量积累到什么程度发生、发生过程中有什么样的表现,我们都不知道。就像孕妇做尿妊娠试验呈阳性,就知道自己怀孕了。我们现在还找不到地震发生的确切“指标”。目前只知道地震会发生在某条活动断层上,发震危险性高低,但什么时候发生不知道。

而且目前还未发现确切的地震前兆。1975年曾因出现丰富且规律变化的前震,成功预报了海城地震。但大震前密集分布前震的经验,到了1976年唐山地震时便不管用了,这个经验并不是放之四海而皆准。尽管用了几十种观测手段,但从科学研究角度来看,还未发现地震出现前的征兆。包括民间流传的震前动物异常,尚不能用科学方法证实。

新京报:在汶川地震的14年后,中国地震预报取得了哪些进步?

徐锡伟:地震的监测预报难度很大,但也取得了一些进展。比如我们发现一些大地震,除了空间上与活动断层密切相关外,还会出现部分迹象。我们总结出5个标志,包括历史上未发生过大地震、断层两侧没有现今蠕滑、应力值较高、中小地震稀少、断层附近介质有较高强度。如果一条断层满足这5个标志,就可以认为在未来10年到20年间,可能会发生7级以上地震。

我们据此判定了未来大地震的危险区,由中国地震局开展重点观测,并划分年度危险区。近期的门源地震和泸定地震都在划定的危险区内。在地震震级大小、发生地点、中长期和年度危险区的划分等方面,都比较有把握。我们在逐步前进,目前主要卡在预报地震时间上,要真正做到时间、地点、震级大小的预报,还有很长的路。

新京报:中国在防震减灾方面有哪些进展?

徐锡伟:地震的灾害有两个因素造成。一个是震动破坏,比如汶川地震的时候,地震波甚至传到了北京。在震动条件下,抗震性不好的房屋会破坏、坍塌。另一种破坏则比较局限,由发震活动断层的错动产生。这种情况下,十几公里厚的岩层都错动了,在地表上跨断层带建设的房屋,就像一张纸片,很容易就被活动断层同震错动撕裂。

一方面,要建立合理的房屋抗震设防标准,把住房屋质量关。另一方面,活动断层作为地震的灾害源,我们也要把它找出来,避开它。

早在1999年,我们就在福州展开活动断层试验探测,此后又推广到20多个城市。在这个过程中,由我牵头制定了探测的国家标准和系列行业标准。从2004年到现在,我们给近100个城市做了探测“体检”。有的城市没有活动断层,这意味着不会出现直下型地震。用通俗的话说,地震不会在城市的屁股底下发生。

新京报:对探测发现存在活动断层的城市,会采取什么措施?

徐锡伟:我们在1:5万或1:1万的地图上,标注了200余条活动断层,供规划部门在工程建设时参考。比如银川,原先想往东边发展,离黄河近一些。但我们探测发现银川市东部有一条活动断层,当地政府在此建了200米宽的绿化带,立了标识作为避让带。断层避让区域内只准拆除,不准新建房屋。

在地震高发地区,已经发现活动断层的地方,政府要进行合理的土地利用规划,抓紧推进活动断层避让工作,这是政府的职责。我牵头起草完成的《活动断层避让》国家强制性标准,提出对一般的民用建筑避让活动断层15米到50米的距离,也给出了不同类型重大工程避让的距离。但这项标准迄今尚未批准颁布实施,社会各界强制执行这个标准目前仍缺少依据。希望各个部门能通力合作,尽快颁布这一强制性标准,科学减轻相关地震灾害。

我做了一辈子地震研究,最后悟出来,活动断层避让是地震减灾的重要方面。把可能发生大地震的活动断层位置找出来,规划建设时避开它,就能减轻地震灾害。预防减轻震动破坏,有国家强制性标准《中国地震动参数区划图》,用于一般民用建筑抗震设防。而针对活动断层的错动,也需要活动断层避让强制性国家标准。就像排雷一样,排掉了一个雷,还要排掉另一个雷。

2月16日,国家自然灾害防治研究院,徐锡伟是首任院长。新京报记者 杜寒三 摄

“对地震不必过度恐慌”

新京报:“震动”是地球生命的标志,公众有必要对地震恐慌吗?

徐锡伟:在可能影响个人安危的灾害面前,公众的恐慌是可以理解的,但不需要过度恐慌。地震是一个自然现象,今后通过科学技术的发展,解决地震预报问题,把活动断层找出来并进行避让,把房屋质量建设好,即使发生大地震,人的生命安全还是能得到有效保障。

这一点,日本等发达国家走在了前列。1993年左右,我在日本东京大学深造,住的房子半夜经常晃动,老是惊醒过来。但当地人基本没有恐慌的,打开电视看看地震发生在哪里,又接着睡觉了。但这份安心需要一个保障,建筑物的质量是过关的,发生大地震,房屋不会倒塌。

新京报:当地震来临,人们可以如何保护自己?

徐锡伟:大地震也就几十秒的时间,有时跑到空旷地带并不现实,这个过程反而可能更危险。我的办公室在二楼,房间的角落有空调,地震时可能会砸下来,书柜旁边也不安全。书桌倒挺结实的,我想就躲在桌子底下,等几十秒的地震结束后,再逃到空旷地带,躲避可能发生的强余震。

新京报记者 杜寒三 编辑 袁国礼 校对 吴兴发

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