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自然之手,呵护天府之国
2008-06-22 11:10:44.0 来源: 《成都日报》 作者: 刘兴诗   【     

刘兴诗(成都理工大学教授,科普作家)

无法考据,天府之国的名声是从什么时候开始的。可以肯定,这一名声是因为上天的眷顾,至少是人们的天国梦想在人间的实现。过去,天府之国总是与天时地利、富足安逸等词汇联系在一起,太多人在这里找到了幸福的滋味,太多人在享受大自然的恩赐中对这片土地有了深情的依恋。
  当5.12地震袭来的时候,人们被自然震撼,被人情震恸,被太多的情景感动,这样的经历让人们永生难忘。与此同时,一些人开始疑虑:两千多年来水旱从人、不知饥馑的天府之国也会跟“地震”联系在一起?成都安全吗?成都还宜居吗?
  这个时候,理性的力量更能让我们站立起来,科学的态度帮助我们看清事实的真相,以科学为依据,以历史为参照,用事实去澄清邪说,用真理去攻破谣言。
  让我们把思维的张力打开,把时空的观念扩大,放下日常经验,去开始一次新的旅程。
  沿着科学的指引,追溯地震根源,还原成都尊容。
  循着历史的脉络,我们将找到属于天府之国永恒的时空坐标,对她的过去和未来有更清晰的认识。
  顺着文化的触角,我们将走进天府之国的灵魂深处,去感知,当灾难来临时,平时看似悠闲的成都人所诠释的知快守慢是何等的令人叫绝。
  从今天起,四川省休闲文化研究会将与本报联合推出“永远的天府之国——宜居成都品质生活”系列专题报道,邀请省内外地震专家、历史学家、社会学家,从科学、历史、文化的层面去解读地震灾难,解读天府之国。
  这一期,让科学家带着我们,穿越时空隧道,从科学入口,从求证出发,驶向永远的天府之国。
  2008年5月12日14时28分,汶川县发生的里氏8.0级强烈地震,来势非常凶猛。几乎在同一个时刻,龙门山中的青川、平武、江油、北川、绵竹汉旺、什邡莹华、彭州银厂沟、崇州九龙沟等许多地方,也跟随着发生强烈地震,全国大半地区都有明显的震感,牵动了全国人民的心。
  这场地震涉及的范围这样广阔,破坏力量这样大,到底是怎么发生的?为什么比唐山地震还厉害?
  板块运动引发此次地震
  龙门山其实从未太平过,古老的飞来峰,就是地震的产物,只是大地震的年代,或许已早在了人类文明史之前,两次大震的年代,不晓得相隔了多少年,这说明龙门山断裂带的活动的周期,十分漫长。
  说到这场地震的根本原因,是板块活动的结果。进入几千万年前的新生代以来,南方的印度板块一直向北方推移。首先经过强烈挤压,使原来的古地中海东延部分逐渐消失。然后又经过挤压,生成了喜马拉雅山脉。它一直以俯冲的形式,楔入西藏板块下面,使喜马拉雅山脉不断抬升,同时又使西藏板块向东挤压扬子板块。  西藏板块和扬子板块都是欧亚大板块的一部分,这个大板块内部也分裂成许多小板块,四川盆地就在扬子板块上,什么是扬子板块,下文会单独说明。
  其实二者的挤压并不是新闻,早在几千万年前就发生了。龙门山是青藏高原的前缘,也是西藏板块的前缘。当它用力挤压扬子板块的最西缘,也就是成都平原的时候,许多巨大的山头被推过来,在彭州和什邡境内,形成举世罕见的飞来峰奇观。这就是两个板块挤压的活证据。可以想像的是,在形成这些飞来峰的时候,必定会产生特别强烈的地震,不知比今天的汶川地震强烈多少倍,只不过那是人类还没有出现的地质时期,不可能留下任何记载。
  从这一点就明白,龙门山完全有形成强烈地震的地质构造机制,也有极其强烈的地震历史。地震活动是一种地质现象,必须从漫长的地质时期的眼光来审视,不能仅仅局限于区区人类历史记载,那就不免有短视之嫌,也会错误把龙门山排除在强烈地震带之外了。
  这一次汶川地震,也是同样的板块挤压的结果。明白了整个地质大环境的背景条件,就知道这是怎么一回事了。唐山地震只不过是一个小板块内部断裂活动的产物,汶川大地震则是贯穿整个山脉的一系列活动性断裂带的同时活动。
  汶川所在的龙门山脉,位于四川盆地西北边缘,是一条高耸的带状山脉,北起川甘陕交界,南接大渡河边的泸定一带,全长约500千米。在龙门山脉里分布着3条巨大的断裂带,全都是很深很深的活动性断层。这3条断裂带分别是紧紧挨靠着成都平原的山前断裂,又叫彭灌断裂。都江堰、彭州关口、什邡莹华镇、绵竹汉旺镇等地,就在这条断裂带上;中央断裂,又叫北川——映秀断裂,正好穿过了北川县城、汶川县映秀镇等地;山后断裂,又叫岷江断裂。岷江上游就是沿着这条断裂带流动的,沿途有松潘、茂县、汶川、理县等地。这3条平行分布的断层,加上一些横向的断层,相互紧密连接在一起,共同组成了巨大复杂的龙门山断裂带。
  在这里,曾经多次发生强烈地震,是有名的活动地震带。清顺治十四年(1657年)4月21日,就发生过6.2级地震;1933年岷江上游的叠溪地震,引起的山崩堵塞河流,形成了叠溪海子和大小湖泊;1976年在四川省北部松潘、平武之间,又接连发生了两次7.2级的强烈地震。
  明白了这儿的地质构造特点,就能懂得为什么这次地震这样厉害了。看一看山中的三条断裂带的名字,包括了彭州、灌县(就是都江堰)、北川、映秀、岷江河谷等地名,全都是这次地震受灾特别严重的地方。当地震发生时,从震中释放出的巨大能量,以地震波的形式向周围辐射,使地面上下震颤和左右摆动,沿着一条条互相平行连通的3条断裂带迅速传播,立刻遍及整个龙门山脉,造成大面积强烈地震灾害。
  不用说,在这个相互连接的断裂带里,纵横交错的断层交会点最容易产生强烈地震。这一次地震的震中在汶川,就是在一个纵向和横向的两条断层的交会点上。另一个重灾区都江堰,恰巧就在这个横向断层的另一端,和山前断裂带交会点上,所以受灾也特别严重。
  不处于断裂带上成都主城区很安全
  成都距离震中,比北川、青川近得多,为什么几乎毫发未伤?刘兴诗打了两个比方,反复阐述成都安全的理由,一个是“电路”;一个是厚厚的“防护衣”,这些地理的奇巧构造,呵护着古老的天府之国。
话说到这里,人们会十分关切以下问题:位于龙门山附近的成都市区,也会受到波及吗?大地震当天,成都的房子经历了动荡,还安全么?现在余震不断,仍有人在外面搭帐篷,余震对于成都,到底有无影响?我的观点很鲜明:成都是安全的。
  首先从发震构造而言,成都市区在平原东缘,虽然平原内也有两条小断层,但是它们和龙门山断裂带没有直接连通的关系,不会因为龙门山中发生地震而受直接影响。用一个不恰当的比喻来说,二者之间各有各的“电路”,相互并未接通。一边“电线走火”,绝对不会传到另一边。
  其次,有人担心提问,成都距离震中,比北川、青川、平武等地近得多。后者同时遭受强烈地震破坏,更近的成都会不会也突然来一下,造成同样的损失?
  我要申明的是,绝对不会有这个情况。这里需要说明的是,距离远近和破坏程度不能简单画等号,关键要看彼此之间的地质构造关系。前面已经说过了,北川、青川、平武等地虽然和震中所在的汶川距离很远,但是却属于同一个断裂带,地震波沿着断层可以迅速传播。而成都处在龙门山断裂带之外,即使距离很近,地下郁积的能量也不会直接在这里爆发。譬如电流可以顺着一条电线传播很远,而近在咫尺的旁边,绝对不会触电,有什么好怕的?
  第三,地震这个东西有一个特点,遇硬越硬,遇软就软。地震波遇着坚硬的山石,能够迸发出巨大的力量。可是当它遇着松软的砂砾石层,就是另外一回事了。本身稀松,有许多孔隙的砂砾石层,能够分散地震波的冲击,好像是一件保护性的外套,可以大大缓解地震波的冲击,不会像在山区一样造成同样大的损失。
  成都市区和龙门山断裂带之间,隔着一片广阔的平原。在平原里深厚的松散砂砾石层,更加像是一个“防护衣”。由于这里和龙门山不是同一个断裂带,也可以视为一种特殊的“绝缘体”,可以大大缓冲地震的影响,绝对不会造成重大的损害。
  有人还会问:成都市区附近也有断层吗?这些断层会不会也形成地震?
  说到这里,还需要解释一下。断层是一种常见的地质现象,地壳上到处都有分布。断层有深有浅,有长有短。地震发生固然和断层有关,但是并不是所有的断层都会发生地震,特别是破坏性的大地震。不能以有没有断层,引起对地震的恐慌。而是要看这些断层和发震的断裂带,有没有直接连通的关系。如果是断了“电路”的另外一组断层,就完全没有理由和地震带硬扯在一起。这个道理一定要弄清楚,不能看着一条断层就吓掉了魂。
  在成都市区和龙门山断裂带之间,虽然也有两条小断层,却是独立存在的,与龙门山断裂带无关。东边的龙泉山麓也有断层,却不是连续贯通的,而是一些很小很浅的羽状断层,和龙门山断裂带更加没有任何关系。
最后,还有人问:连续不断发生的余震,会不会对成都造成破坏?
  其实,这完全不用担忧。余震是地下还没有释放完的能量的迸发,只会越来越小,绝对不会越来越大。成都市区在这次地震中已经经受了8级地震的考验,难道还怕更小级别的余震吗?须知,地震小一级,能量就只有前者的32分之一。请你做一道简单的算数题吧,和我们已经经受过的8级大地震相比,7级、6级、5级、4级,各自的能量会减少多少?就算有7级余震,也没有什么了不起,更何况越来越小的低级别余震。
  成都市完全可以放心,不会受到这次龙门山地震的直接波及。当强烈的余震发生的时候,有一些摇晃的感觉是正常的,完全不用害怕。笔者以自己为例说明。这次地震发生的时候,我正在北京。许多好心的朋友都劝我说:“别人都往外面跑。既然出来了,就千万不要回成都。”我心中明白,毫不犹豫就回来。到了成都看见许多帐篷,住在里面肯定很难受,就干脆住在5楼上,坐在别人认为最危险的阳台上,整天面对电脑工作,一点事情也没有,有什么好怕的?
  有断裂带并不意味会地震
  四川除了龙门山断裂带,还有鲜水河断裂带、安宁河断裂带等断裂带,这些断裂带跟成都就更没有关系了。古老的断裂到造就了绮丽的风景,风景与危险,都隐藏在这条神秘的地层上。
  四川除了龙门山断裂带,尚有鲜水河断裂带、安宁河断裂带、松潘地震带、马边地震带、理塘地震带,其中,龙门山断裂带南起天全,往北经灌县(都江堰)、茂县、汶川、北川到陕西宁强,与龙门山相对应,又分为前山断裂(又名彭灌断层,即从彭州到都江堰沿线)、中央断裂(又名北川——映秀断层),后山断裂(也称为岷江断裂)。而“汶川大地震”,震中就在中央断裂的映秀,地震波沿着断裂带传播,同处于断裂带上的北川、青川损失巨大,相邻的成都反而相安无事,就是这个道理。
  龙门山断裂带绵延约500公里,宽达70公里,规模巨大,沿着四川盆地西北缘底部切过,位置十分特殊,地壳厚度在此陡然变化,在其以西为60~70km,以东则在50km以下,断裂带造成了银厂沟、回龙沟、九龙沟等耳熟能详的风景,风景与危险,都隐藏在这条神秘的地层上。
  然而,我们对于龙门山断裂带的认识,或许也仅此而已,尽管有众多专家学者耗费了大量精力,龙门山脉依旧是一个谜团。龙门山穿过千差万别的地形,相对高差极大,地形坡度陡,沟谷纵横,切割出一条谜一般的路径,更多的时候,它潜伏于地表下,甚至还分出若干条小的支脉。研究人员通常无法透视地下的情况,往往难以断定哪一个才是真正的主脉。而龙门山断裂带在沉静了千年之后,又酝酿了一次巨大地震。在这里,我们有必要介绍一下断裂带,所谓断裂带,也叫断裂层,是主断层面及其两侧破碎岩块以及若干次级断层或破裂面组成的地带,简单的说,地震一般由断裂层引起,然而,并不是有断裂带都会引发地震,中国大地上,断裂带不可胜数,这是一个极为普遍的地质现象。
  扬子板块很稳定成都很安全
  成都位于的扬子板块,是一个年代超过了3亿年的古老大陆,四川盆地位于扬子板块西部边缘,是一个相对稳定和坚硬的部分,在四川盆地内部基本上没有巨大地震的威胁。
  20世纪初期,德国地球物理学家魏格纳发现,S形的大西洋两岸可以完全拼合在一起。南美洲突出的巴西部分可以嵌进非洲的几内亚湾。不仅大轮廓相似,一些细微的部分也惊人的相仿,真是天造地设,像是一个掰成两半的一块大饼。
  接着,他发现地球上其他大陆也可以拼凑起来,合拢成一个超级大陆。原来地壳有两层。上层是比较轻的硅铝层,下层是比较重的硅镁层。生成在硅铝层上的大陆实际上没有根,像是漂浮在水上的木头一样,是可以移动的。由于太阳、月亮的吸引力和地球自转等许多原因,产生了巨大的离心力,就会使漂浮在熔融状态的硅镁层上的大陆板块慢慢漂移。早在2亿年前的中生代初期,北半球有一个巨大的“劳亚古陆”,南半球也有一个同样巨大的“冈底瓦纳古陆”。 后来它们逐一解体,一块块大陆板块各自东西,越漂越远,终于成为了现在这个样子。
  印度板块是古冈底瓦纳古陆的一部分。我国境内的许多板块,包括西藏板块、扬子板块等,是古劳亚古陆,也就是巨大的欧亚板块的一部分。扬子板块大致相当于长江中下游地区,北与华北板块、南与华夏板块连接。在扬子板块内部,又可以进一步划分为一些更加次一级的地块。四川盆地位于扬子板块西部边缘,是一个相对稳定和坚硬的部分,在四川盆地内部基本上没有巨大地震的威胁。



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