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5月14日的《自然》雜志在題為《沉睡的巨龍》(The Sleeping Dragon)的特稿中，較為詳細(xì)地回顧了自汶川地震一年來(lái)，中外科學(xué)家對(duì)這一罕見(jiàn)而獨(dú)特的大地震的思考。這篇由Alexandra Witze撰寫(xiě)的報(bào)道指出：與其他地震所不同的是，中國(guó)和其他國(guó)家的科學(xué)家對(duì)于這次地震均暴露出認(rèn)識(shí)上的缺陷。 　　在四川省的白鹿鎮(zhèn)，兩棟教學(xué)樓面對(duì)面地矗立在庭院的兩側(cè)，帶著令人愉悅的白色或者淡藍(lán)色的裝飾。這是一個(gè)平靜的四月天，涼爽而潮濕。一個(gè)企鵝形狀的垃圾箱站在庭院的一側(cè)，就像是等待著有人給它們投擲糖果，但是今天卻沒(méi)有人給它喂食。在庭院的右側(cè)有一道2米多高的混凝土隆起穿過(guò)了整個(gè)院子。這正是斷層的表現(xiàn)形式———2008年5月12日四川大地震的元兇。 　　在庭院的另一邊則是另一番景象。那里堆滿(mǎn)了磚頭瓦礫，這是在地震中倒塌的另一棟樓房的殘骸。地質(zhì)學(xué)家們正在挖掘一道40米深的壕溝，用來(lái)尋找地震的信息，以獲知在那一天到底發(fā)生了什么。 　　“我對(duì)這次地震感到很驚訝?！敝袊?guó)地震局地質(zhì)研究所的副所長(zhǎng)徐錫偉說(shuō)。2008年四川地震帶來(lái)的建筑物崩塌、山體滑坡和泥石流掩埋了很多城鎮(zhèn)并殺死至少70，000人，同時(shí)對(duì)中國(guó)西南的生態(tài)環(huán)境造成了極大的破壞。 　　與其他地震所不同的是，中國(guó)和其他國(guó)家的科學(xué)家，對(duì)于這次地震均暴露出認(rèn)識(shí)上的缺陷。以前科學(xué)家評(píng)估地震風(fēng)險(xiǎn)，往往把重點(diǎn)放在那些經(jīng)常移動(dòng)并頻繁制造地震的斷層上。這一策略因很多地震遵循這些原則而取得成功。但是在四川西部，這卻是一個(gè)災(zāi)難性的錯(cuò)誤。 　　一年后，研究人員正在研究這個(gè)致命的斷層，希望能找到辦法以避免重復(fù)錯(cuò)誤。回想起過(guò)去的種種表象，他們說(shuō)，龍門(mén)山的地質(zhì)狀況在試圖警告他們。 龍門(mén)山有著河谷切割出來(lái)的世界上最陡峭的山坡，非常容易由地震引發(fā)巨大的滑坡 　　問(wèn)題山脈 　　巨大的山脈橫亙于平均海拔5000米以上的青藏高原和低緩的四川盆地之間。這里有著世界上最陡峭的地形坡度，麻省理工學(xué)院(MIT)的地質(zhì)學(xué)家 Clark Burchfiel說(shuō)。在50公里的距離內(nèi)，這里海拔高度飛一般地改變了4000多米。龍門(mén)山有著河谷切割出來(lái)的世界上最陡峭的山坡，非常容易由地震引發(fā)巨大的滑坡。如果沒(méi)有強(qiáng)烈的地質(zhì)運(yùn)動(dòng)，很難產(chǎn)生并保持這樣陡峭的地形坡度。在上世紀(jì)80年代末，Burchfiel和他的同事們開(kāi)始在這個(gè)地區(qū)進(jìn)行填圖工作，他們相信他們會(huì)發(fā)現(xiàn)一些證據(jù)來(lái)證實(shí)沿龍門(mén)山大規(guī)模的地面運(yùn)動(dòng)：高原與平原之間的擠壓和山脈的抬升會(huì)使這個(gè)地帶每年大概縮短10毫米。 　　但經(jīng)過(guò)多年的研究，這個(gè)地帶并沒(méi)有以他們預(yù)計(jì)的尺寸縮短。通過(guò)對(duì)巖層填圖，他們發(fā)現(xiàn)每年位移其實(shí)只有1-2毫米，而并不是預(yù)計(jì)的10毫米。“在這樣低的運(yùn)動(dòng)速度下，如何形成這么高的山脈令人費(fèi)解?！盉urchfiel如是說(shuō)。盡管如此，他必須遵從巖層給出的確鑿證據(jù)。因此在沒(méi)有人相信會(huì)有如此低速運(yùn)動(dòng)的情況下，他最終只發(fā)表了一個(gè)有關(guān)該區(qū)域的主要地質(zhì)概況，然后轉(zhuǎn)向附近其他地區(qū)的填圖工作。 　　然而隨著時(shí)間的推移，新的研究證實(shí)了他的結(jié)論。研究人員利用全球定位系統(tǒng)(GPS)測(cè)量地面運(yùn)動(dòng)，發(fā)現(xiàn)在垂直龍門(mén)山方向上有低速的滑動(dòng)，速度正如Burchfiel所提出的那樣是每年1-2毫米。 　　在地質(zhì)學(xué)家看來(lái)，這一速度并不會(huì)產(chǎn)生太大的危害，因?yàn)閿鄬訉?duì)有可能引起地震的能量的積累與該區(qū)域地殼運(yùn)動(dòng)速度是成比例的。比如，在一個(gè)山脈兩側(cè)的兩點(diǎn)，如果一個(gè)相對(duì)于另一個(gè)移動(dòng)得很快的話(huà)，那么巖體之間的應(yīng)力會(huì)很快地累積———應(yīng)力需要通過(guò)巖體沿?cái)鄬拥倪\(yùn)動(dòng)釋放。通常情況下，這種運(yùn)動(dòng)不太穩(wěn)定但是極少發(fā)生。當(dāng)應(yīng)力積累到足夠大，超過(guò)巖體之間的摩擦力的時(shí)候，就會(huì)忽然發(fā)生釋放，這就引起了地震。 　　據(jù)測(cè)量的結(jié)果，四川地震的矩震級(jí)規(guī)模有7.9，沿著北川斷層走向的位移大概有接近5米之多?？紤]到應(yīng)力的緩慢積累，經(jīng)粗略計(jì)算表明，歷史上發(fā)生這種大規(guī)模地震的頻率應(yīng)當(dāng)非常小，大約每2，000至10，000年一次。 　　巨大的震動(dòng)會(huì)在區(qū)域地質(zhì)上留下印記。但是因?yàn)楸┯旰秃芨叩那治g速度淡化了大部分的印記，所以在龍門(mén)山很難找到這些記錄。英國(guó)Durham大學(xué)的地質(zhì)學(xué)家 Alecander Densmore曾在這個(gè)地區(qū)進(jìn)行過(guò)斷層填圖，他說(shuō)：“已經(jīng)沒(méi)有很多的地方可以清晰地展示過(guò)去的歷史了?！背啥嫉刭|(zhì)礦產(chǎn)研究所的地質(zhì)學(xué)家陳智梁說(shuō)，歷史上已知的沿北川斷層發(fā)生的地震都比2008年的地震小得多，其中一次發(fā)生在1958年，震級(jí)為6.2級(jí)，另一次發(fā)生在1970年。沒(méi)有任何考古證據(jù)表明，自1500年前北川鎮(zhèn)建立起來(lái)之后曾被地震摧毀過(guò)。 　　幾乎沒(méi)有人想到是龍門(mén)山造成了主要的地震災(zāi)害。MIT的地球物理學(xué)家Leigh Royden曾在這里建立了一個(gè)構(gòu)造模型?！拔艺J(rèn)為這并不會(huì)引起一次大的地震?！彼缡钦f(shuō)。 　　事后，人們很容易意識(shí)到忽略龍門(mén)山地震的可能性是多么危險(xiǎn)。有些事情很少發(fā)生但并不意味著它永遠(yuǎn)不會(huì)發(fā)生。這應(yīng)該是明顯的，沿著這個(gè)山脈的斷層宛如沉睡的巨龍，它應(yīng)該會(huì)在某個(gè)時(shí)候醒來(lái)。但是研究人員需要將有限的時(shí)間和經(jīng)費(fèi)用在對(duì)地震風(fēng)險(xiǎn)的評(píng)估上，因此他們只能將關(guān)注的重點(diǎn)放在那些每隔數(shù)百年就發(fā)生一次大地震的地區(qū)———而不是那些可能在5000年間都保持沉默的地區(qū)。 　　比如，相對(duì)于北川斷層，中國(guó)的地質(zhì)學(xué)家更加關(guān)注西邊的兩個(gè)更加活躍的斷裂帶：安寧河斷裂帶和鮮水河斷裂帶。這兩個(gè)斷裂帶每年走滑的距離高達(dá)10毫米左右。中國(guó)地震局將其大部分的監(jiān)測(cè)工作放在這些活躍的斷層上，包括部署近300 個(gè)寬頻帶地震儀———可以捕獲較大范圍的振動(dòng)頻率———用這個(gè)世界上最密集的監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)繪制地殼下的地圖。當(dāng)北川斷層發(fā)生破裂以后，地震學(xué)家將研究重心轉(zhuǎn)移到龍門(mén)山。還有些研究者在考慮附近新建的水庫(kù)引發(fā)地震的可能性。 　　現(xiàn)在的問(wèn)題是地質(zhì)學(xué)家能從四川地震中獲知哪些關(guān)于未來(lái)地震風(fēng)險(xiǎn)的信息。一些人認(rèn)為，更應(yīng)注意地形坡度陡峭地區(qū)，即使那里只發(fā)生了很小的地表運(yùn)動(dòng)。 Royden指出在加拿大西北地區(qū)有個(gè)類(lèi)似的區(qū)域，但是那里很少人生活，所以它不可能被優(yōu)先研究。在中國(guó)和其他一些人口稠密的地區(qū)，有一些明顯的類(lèi)似情況，研究人員一定會(huì)考慮重新審視這些山區(qū)地帶。 　　除了表現(xiàn)得昏昏欲睡、不太活躍外，北川斷層的另一個(gè)特征也令地球科學(xué)家放松了警惕。從表面上看，這個(gè)斷層似乎被分為一些很小的破裂段，這些破裂段各自相對(duì)獨(dú)立地運(yùn)動(dòng)，只能各自引起較小的地震?！拔覀兞?xí)慣于單獨(dú)地看待這些破裂段，并且認(rèn)為地震的規(guī)模不會(huì)超過(guò)它們各自能引發(fā)的最大地震?！惫鸫髮W(xué)的地質(zhì)學(xué)家John Shaw 說(shuō)，“但是實(shí)際上，這次地震的規(guī)模遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)預(yù)期?！?br> 　　這就是去年發(fā)生的事情。北川斷層破裂穿過(guò)了總長(zhǎng)240公里的多個(gè)破裂段。在它的東南有一個(gè)次生的彭灌斷層，破裂總長(zhǎng)72公里。這些破裂段在深部相互銜接，使地震危險(xiǎn)性的增強(qiáng)遠(yuǎn)大于預(yù)期。中國(guó)的地質(zhì)學(xué)家現(xiàn)在已經(jīng)開(kāi)始詳細(xì)繪制這些與北川斷層相連的斷層的地圖。 　　尚存的危險(xiǎn)是另一個(gè)需要關(guān)注的問(wèn)題。因?yàn)楸贝〝鄬訋缀跗茐牧苏鹬袞|北的所有地區(qū)，一些科學(xué)家在考慮，這些破裂段是否會(huì)向西南發(fā)育？附近的斷層也是潛在的危險(xiǎn)。一項(xiàng)研究暗示北川地震增加了其他地區(qū)的應(yīng)力，比如鮮水河斷裂帶和雅安附近以及成都東南的其他斷層。另一項(xiàng)研究甚至認(rèn)為，在今后十年中該地區(qū)有 8%-12％的可能發(fā)生7級(jí)以上的地震，這一可能性甚至高于地震前的2008年。 龍門(mén)山斷裂帶穿過(guò)白鹿鎮(zhèn)一學(xué)校的院子，造成這道高2米的混凝土隆起的斷層，就是5·12大地震的元兇 　　災(zāi)難如何襲來(lái) 　　在這個(gè)受到威脅的地區(qū)最大的城市是成都，現(xiàn)在擁有1000萬(wàn)人口。擁擠的交通和旺盛的需求使得在工作時(shí)間甚至很難打到車(chē)。那些來(lái)自北京或上海，更樂(lè)于享受悠閑生活的年輕專(zhuān)業(yè)人士騎著電動(dòng)自行車(chē)穿過(guò)擁擠的人流和車(chē)流。 　　成都也聚集了四川省最頂尖的地震科學(xué)家，他們將5月12日的地震簡(jiǎn)稱(chēng)為“5·12”，就像美國(guó)人提到“9·11”一樣。 　　在成都整潔的辦公室里，他手邊放著一本中文版的《物種的起源》，對(duì)面的墻上貼著一張愛(ài)因斯坦的畫(huà)像，陳先生以這樣方式回憶起5月12日下午2：28的那一刻。辦公室開(kāi)始劇烈地晃動(dòng)，他在這個(gè)城市生活了四十多年，從來(lái)沒(méi)有感受過(guò)這樣的顫動(dòng)。人們迅速撤出了大樓并涌入街道。陳先生嘗試著給他的兒子打電話(huà)，但是電話(huà)已經(jīng)打不通了，他趕緊跑到附近的中學(xué)尋找他的孫女，隨后他又回到自己的辦公樓。 　　當(dāng)?shù)卣饋?lái)襲的時(shí)候，城區(qū)另一邊的杜芳(Du Fang)一直藏在四川省地震局她的辦公室的書(shū)桌下面。作為地震預(yù)報(bào)中心的副主任，杜說(shuō)當(dāng)?shù)卣饋?lái)襲的時(shí)候，她確實(shí)感到不知所措。雖然之前有些關(guān)于四川某地的蛤蟆涌上街道的報(bào)道，但是她更相信科學(xué)數(shù)據(jù)，因?yàn)檠刂贝〝鄬硬贾玫牡卣饳z波器并沒(méi)有記錄到不斷增加的顫動(dòng)。 　　中國(guó)政府一直在不遺余力地進(jìn)行抗震救災(zāi)工作。政府迅速派出救援隊(duì)伍趕赴災(zāi)區(qū)的快速反應(yīng)獲得了一致的贊揚(yáng)，但是隨后就不得不面對(duì)那么多學(xué)校倒塌的質(zhì)疑。映秀鎮(zhèn)是最接近震中的地方，那里80％的人口都在這次地震中失去了生命。一些簡(jiǎn)易房被搭建起來(lái)，用來(lái)安置漩口中學(xué)的55個(gè)幸存者，其中包括43個(gè)學(xué)生。政府正在非常迅速地進(jìn)行重建工作，很多新的房子正在興建或者已經(jīng)完工。 　　龍門(mén)山沿線(xiàn)新修的房子要求至少能夠抵抗8度(烈度)地震，而之前成都的建筑規(guī)則只要求抵抗7度地震。但是在很多地方，重建工作正在如火如荼地進(jìn)行，沒(méi)人能保證所有的建筑都能按照這個(gè)規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格執(zhí)行。村民們推著手推車(chē)到山坡上，利用碎石重建房屋。大堆的磚塊被收集起來(lái)用于重建，而這其實(shí)是最差的抗震建筑材料。 　　成都山地災(zāi)害與環(huán)境研究所的地貌學(xué)家崔鵬說(shuō)，有超過(guò)五分之一的人在地震中被山體滑坡和泥石流殺死。雖然難以統(tǒng)計(jì)出精確的數(shù)據(jù)，但是山體滑坡和泥石流大概影響了51個(gè)縣13萬(wàn)平方公里的區(qū)域；估計(jì)一共至少發(fā)生了5萬(wàn)次的山體滑坡，極有可能超過(guò)10萬(wàn)次。其中有在王家堰的一次滑坡，一下子吞噬了1600條生命。而另一次在北川高級(jí)中學(xué)，將400個(gè)學(xué)生埋葬在地下。其他的一些地區(qū)，滑坡和泥石流雖然沒(méi)有直接傷害生命，但是它們卻阻塞河道，產(chǎn)生了二十多個(gè)堰塞湖，對(duì)下游居民的生命財(cái)產(chǎn)安全構(gòu)成了巨大的威脅。 　　崔鵬說(shuō)，山體滑坡在雨季尤其危險(xiǎn)。地震造就了很多的陡坡，它們很容易在雨后發(fā)生垮塌。比如，在去年9月的一場(chǎng)暴雨就帶來(lái)巨大的泥石流，再次席卷了已經(jīng)空無(wú)人煙的北川。如果繼續(xù)砍伐森林或者盲目開(kāi)礦破壞山體的話(huà)，這個(gè)問(wèn)題將越來(lái)越嚴(yán)重。崔鵬同時(shí)指出，如果靠著山坡重建房屋的話(huà)，再高的抗震標(biāo)準(zhǔn)也形同虛設(shè)，因此選擇新建住房的位置非常重要。他的研究組正向政府建議一些好的重建地區(qū)，以避免二次重建。 這些地殼上的裂紋在一定程度上欺騙了大家。中外科學(xué)家都曾將它們繪制在地圖上，卻沒(méi)有意識(shí)到它的厲害之處 　　海量的數(shù)據(jù) 　　雖然到處都是令人沮喪的消息，但是科學(xué)家表示，這次地震所積累的數(shù)據(jù)將從根本上提高這一地區(qū)的地質(zhì)學(xué)水平。這些數(shù)據(jù)的存在正是因?yàn)樵谧罱鼛啄昀?，中?guó)政府已經(jīng)花了很多錢(qián)更新設(shè)備，力圖使中國(guó)的地球科學(xué)在世界舞臺(tái)上具有極強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力。 　　政府項(xiàng)目的一個(gè)亮點(diǎn)是建立一個(gè)擁有近300臺(tái)寬頻帶地震儀的地震臺(tái)網(wǎng)，這是由中國(guó)地震局的劉啟元和他的團(tuán)隊(duì)在四川西部部署的。如此密集的地震臺(tái)網(wǎng)可以與世界上任何大型地震臺(tái)網(wǎng)相媲美，它迄今已經(jīng)取得了超過(guò)7萬(wàn)億字節(jié)的數(shù)據(jù)，這樣的成果令西方科學(xué)家也羨慕不已。MIT的地球物理學(xué)家 Robvander Hilst在這個(gè)區(qū)域部署了25個(gè)工作站，他稱(chēng)中國(guó)的這個(gè)地震臺(tái)網(wǎng)是“獨(dú)門(mén)絕技”。從2006年10月最早開(kāi)始部署的這些太陽(yáng)能地震工作站，平均間隔5-30公里，覆蓋了37萬(wàn)平方公里的山區(qū)，有專(zhuān)人每四個(gè)月去每個(gè)工作站收集數(shù)據(jù)。最初由科技部和四川省政府分別資助了6000萬(wàn)和800 多萬(wàn)人民幣，劉現(xiàn)在每年用180萬(wàn)元維持這一網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行。 　　去年5月，大地震毀壞了地震臺(tái)網(wǎng)的三個(gè)工作站，其中有一個(gè)是被巨石壓扁了。但是它周?chē)呐_(tái)站卻記錄了大地震發(fā)生瞬間的信息，之前從來(lái)沒(méi)有一個(gè)地震被地震臺(tái)網(wǎng)如此及時(shí)和詳細(xì)地記錄下來(lái)?！斑@在世界上是一個(gè)非常難得的機(jī)會(huì)，”劉說(shuō)，“ 這次地震會(huì)在地震學(xué)的歷史上發(fā)揮重要作用。” 　　初步的數(shù)據(jù)顯示，地表以下20公里處發(fā)生了顯著的地質(zhì)變化，那些相對(duì)脆性巖石讓位于更深更軟的巖石。劉說(shuō)：“這將有助于解釋為什么地震及其所有余震發(fā)生在20公里的上地殼。” 　　劉現(xiàn)在和MIT的Hilst以及法國(guó)Joseph Fourier大學(xué)的Michel Campillo合作，通過(guò)新的地震分析技術(shù)研究這些數(shù)據(jù)。他還與來(lái)自臺(tái)灣的科學(xué)家合作，將這次地震與臺(tái)灣1999年集集地震對(duì)比，看有什么類(lèi)似的地方。 　　最早建立這個(gè)地震臺(tái)網(wǎng)的目的是為了監(jiān)視這個(gè)地區(qū)的最大威脅：安寧河和鮮水河斷裂帶。2008年的大地震之后，劉啟元把他的一些工作站轉(zhuǎn)向了北方和東方，以監(jiān)測(cè)北川斷層。這些工作站會(huì)在那里停留一年以獲取必要的數(shù)據(jù)，然后大部分工作站將轉(zhuǎn)移到別的地方。 　　同時(shí)，其他的研究者想出別的方法研究龍門(mén)山的地質(zhì)歷史。在一個(gè)由國(guó)土資源部牽頭的項(xiàng)目中，一組人將沿著斷層打四個(gè)鉆孔以獲取4公里深的連續(xù)巖芯。該項(xiàng)目的總地質(zhì)師、中科院地質(zhì)與地球物理研究所的李海兵說(shuō)，在虹口村的鉆孔已經(jīng)鉆到650米深，并且可能已經(jīng)穿過(guò)了斷層帶。研究人員還打算把地震設(shè)備放入這個(gè)鉆孔中進(jìn)行長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)。 　　在已經(jīng)關(guān)閉的白鹿書(shū)院，古地震的挖掘越來(lái)越深。工人們從溝里挖出一擔(dān)一擔(dān)的礦渣，能夠證明過(guò)去大地的震動(dòng)?；畹拿涸鼘訕?biāo)志著在1958-1970年之間的小型地震引發(fā)的火災(zāi)。從壕溝里挖出的這些證據(jù)，連同沒(méi)有倒塌的建筑物，可能有助于對(duì)未來(lái)的規(guī)劃。徐錫偉說(shuō)政府可能在全國(guó)范圍內(nèi)加強(qiáng)對(duì)活動(dòng)斷層的測(cè)繪，希望以更精確的知識(shí)來(lái)挽救生命。 　　回首過(guò)去的地震，中國(guó)乃至全世界的地球科學(xué)家還在為他們的缺乏前瞻性而備受煎熬。雖然他們不可能意識(shí)到每隔數(shù)千年才發(fā)生一次的災(zāi)害，但是這樣的災(zāi)難能夠讓研究者重新審視他們之前的設(shè)想，特別是地質(zhì)力量明顯起作用的地區(qū)。在未來(lái)他們會(huì)減少諸如此類(lèi)的結(jié)論：這個(gè)地區(qū)顯示出很少的運(yùn)動(dòng)，因此不可能發(fā)生大地震。 　　在一個(gè)春季的一天，一群小孩在廢墟旁邊的籃球場(chǎng)比賽。吶喊聲和歡呼聲響徹天邊，樹(shù)上的鳥(niǎo)兒祈禱著好運(yùn)。這也許會(huì)給災(zāi)難中的白鹿人民帶來(lái)些許的安慰。 來(lái)源: 科學(xué)網(wǎng)

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