地震預(yù)測的另一路向

汶川地震，曾讓中科院地質(zhì)與地球物理研究所研究員秦四清認為，地震預(yù)測不可能實現(xiàn)。

當時，這個研究所的研究員們在從北京去汶川的途中，一直在討論“地震預(yù)測的可能性”- - -面對這場巨震，原有的地震預(yù)測方法難有作為，理論基礎(chǔ)是否要調(diào)整？研究路徑是否要轉(zhuǎn)換？疑問重重。

5年后的今天，秦四清和他的團隊，為地震預(yù)測研究選定了一個方向：研究巖石破裂演化過程。

“地震學(xué)起初就是從‘破裂’開始的，但沒有結(jié)果，又轉(zhuǎn)向電磁領(lǐng)域。現(xiàn)在我算是又回到了最初的原點。”他告訴《瞭望東方周刊》。

汶川地震后，有輿論指責(zé)地震預(yù)測投入不足。在秦四清看來，這其實是因為國家地震部門對于地震預(yù)測的研究思路并不夠集中、清晰。

國際地震預(yù)測預(yù)報領(lǐng)域的主流研究方向有三：經(jīng)驗預(yù)測、統(tǒng)計預(yù)測和物理預(yù)測。在中國，唐山大地震后對于地震預(yù)測還存有信心，國家也啟動了很多相關(guān)的科技攻關(guān)計劃，特別是“八五”攻關(guān)、“九五”攻關(guān)期間，地震研究方向偏重統(tǒng)計預(yù)測領(lǐng)域，包括條件概率法、強余震序列等。

在新疆，一度使用這些地震預(yù)測方法，有幾次曾獲成功。而汶川地震發(fā)生后，這些預(yù)測方法被證明失效，地震預(yù)測研究再度陷入迷茫。也有一些轉(zhuǎn)向物理預(yù)測的努力，但還在探索中。

秦四清告訴本刊記者，地震預(yù)測需要的方法，不是僅僅針對某一次地震，而應(yīng)是具有普適性的方法和理論，且可被重復(fù)檢驗。

“過去我們認為強震不能預(yù)測，不是手段不夠- - -從現(xiàn)有技術(shù)的成熟度而言，包括跟蹤監(jiān)測手段等，已經(jīng)可以進行地震預(yù)測；而是因為缺乏對地震發(fā)生機制本質(zhì)規(guī)律的認識，導(dǎo)致難以實現(xiàn)。”他說。

秦四清的研究領(lǐng)域原本是崩塌、滑坡和泥石流，2009年7月，在研究滑坡問題，以鎖固理論進行崩滑災(zāi)害預(yù)測驗證時，他靈光乍現(xiàn)：解決滑坡預(yù)測問題的鎖固理論方法，是否也適用于地震預(yù)測？

“地震像室內(nèi)巖樣加載破裂過程一樣，在巖石變形到膨脹點時，微破裂會向未來的主破裂面叢集，出現(xiàn)震群。震群是唯一的大地震活動性前兆，建立了震群與未來大震的力學(xué)聯(lián)系，大震預(yù)測也就可能迎刃而解了。”秦四清說。

他隨即找來地震案例，驗證這一思路。

秦四清解釋說，地震源自于沿斷層的滑動，斷層的運動模式和相關(guān)的地震活動性，受斷層中一個或多個鎖固段控制- - -所謂“鎖固段”，通俗地說就是一塊又大又硬的石頭，存在于兩盤斷層之中。隨著斷層的滑動，這個“大石頭”會突然斷裂，釋放出能量，大地震隨即發(fā)生。

“斷裂”之前存在一個強度點，地震預(yù)測所追求的就是，找到這個強度點。

秦四清說，通過他的“孕震斷層多鎖固段脆性破裂”方法，能找到大震前發(fā)生的一個事件，即前兆，這是鎖固體變形達到的膨脹點。通過建立膨脹點和強度點之間存在的力學(xué)關(guān)系，可預(yù)測地震。在多個鎖固的情形下，建立的這種聯(lián)系可以表達為指數(shù)律關(guān)系。

結(jié)果，通過相當數(shù)量的地震案例檢驗，秦四清發(fā)現(xiàn)這一指數(shù)律均能可靠地應(yīng)用于中等強度預(yù)震和主震的預(yù)測。他說這意味著他的方法適用于地震預(yù)測。

到此階段，只是驗證了方法。要進行實測，還要解決很多問題。首要的是孕震時空區(qū)域的范圍劃定。摸索到2010年8月，孕震時空區(qū)域劃定的方法逐漸清晰。

秦四清所說的“孕震時空區(qū)域”，是依據(jù)活動斷裂和能量守恒定律劃分的，與已知的地震帶、斷裂帶有重合，但劃分依據(jù)不同。

他發(fā)現(xiàn)：各個地震區(qū)是相互獨立的，每個地震區(qū)各自孕育自己的地震。這個基礎(chǔ)，對于地震預(yù)測至關(guān)重要。

“按照這一孕震斷層多鎖固段脆性破裂方法，以后在中國境內(nèi)，包括中緬邊境以及中國與吉爾吉斯斯坦等國家邊境地區(qū)，6. 5級以上的地震都有可能進行預(yù)測?！鼻厮那甯嬖V本刊記者，這些區(qū)域的地震地質(zhì)資料較詳盡，歷史上長期以來的地質(zhì)目錄記載都較完備。

不過他也強調(diào)，低于6. 5級的地震還是不好預(yù)測，因為中小級地震難尋規(guī)律，但大震是有規(guī)律的。他的研究方法目前還無法實現(xiàn)短臨預(yù)測，只能預(yù)知某個地區(qū)在一到兩年間是否會發(fā)生地震。若想縮小時間范圍，須與地震部門深度合作，地震部門掌握更多先兆信息。

業(yè)內(nèi)對于秦四清的地震預(yù)測方法存在不少質(zhì)疑，而他的研究基本沒有單獨申請過課題經(jīng)費，以成本低廉的方式，依據(jù)現(xiàn)有的監(jiān)測數(shù)據(jù)進行分析。他說，還需要經(jīng)過一段過程，通過更多個案去驗證。

秦四清的地震預(yù)測研究更像是單打獨斗，盡管距離其辦公室不足500米就是中國地震局地質(zhì)研究所，彼此的交流卻相當有限。

他認為，地震領(lǐng)域研究的新趨勢是基礎(chǔ)研究，但從國家重點投入的實際情況看，更偏向于通過技術(shù)手段的完善，獲取淺表的或近地表的數(shù)據(jù)，支撐地震研究。