他们的结论是——失去的将在进步中得到5月12日,记者早早来到中国地质科学院2层会议室。屏幕上的会议题目已经以“5·12”特大地震现场惨烈的黑白照片为背景定格:“‘5·12’特大地震学术报告会”。1年前的5月13日,就在地震发生后的第二天,也是这个会议室,也是这个题目,也是爆满的专家学者,也是会前三分钟的默哀,中国地质科学家用自己的良知和理性,对“5·12”特大地震作了最快速的学术反应。整整一年过去,对这场地震的科学探索,从来没有停止。那么,他们做了些什么?他们的思考和结论是什么?他们要向公众解释些什么?中国地质科学院这场学术报告会,以这样朴素的姿势,第一次,向社会和公众传达了中国科学家关于“5·12”特大地震最新的科学信息。科学家能够在一年后发出关于地震的学术声音,也是基于这一年不懈的努力。“5·12”特大地震发生后,地质科学家们从方方面面争取机会和资金,从不同专业侧面开展调查、研究:许志琴院士等组织申报“‘5·12’特大地震断裂带科学钻探”国家专项获得批准,2008年10月开钻,成为世界上大地震后响应最快的科学钻探工程;马宗晋院士组织申报“‘5·12’特大地震机理与大区动力环境”973项目,也于2008年底获得批准,成为国家基础研究973专项中应急立项最快的项目之一;中国地质科学院董树文等申报的“深部探测技术与实验研究”国家专项获准后,结合全国地应力网实验紧急部署了龙门山断裂地应力监测;国家自然科学基金委应急立项支持“5·12”特大地震基础研究;国土资源部和中国地质调查局组织了“5·12”特大地震地质与灾害地质调查、灾毁土地调查等研究;中国地震局、中国科学院和有关高校也相继安排了专题研究。正如中国地质科学院副院长董树文说的,这一年,地球科学家的身影穿梭在“5·12”特大地震断裂带及其周围,启动了一场意义深远的地震科学会战。第一时间在地震断裂带进行科学钻探,许志琴说,已经有了重要发现国土资源部大陆动力学重点实验室“5·12”特大地震小组“‘5·12’特大地震断裂带科学钻探”(WFSD)项目组负责人许志琴院士的报告“对大地震的快速回应:“5·12”特大地震科学钻探”,吸引了所有人的目光。“WFSD”项目第一口地震科学钻在“5·12”特大地震后不过半年即开钻,目的是要在龙门山北川—映秀断裂及龙门山前缘安县—灌县断裂附近设计、实施4口科学群钻,同时开展地质构造、地震地质、岩石力学、化学物理、地震物理、流体作用和流变学等多学科研究。在地震断裂带上打钻,是对地震研究最直接的研究手段,但世界上几乎所有进行这样科学钻探的科学家,都是在震后进行工作,但许志琴、李海兵等地质科学家和钻探工作者,却是在龙门山高山峡谷、余震不断的艰苦条件下进行科学钻探。开钻6个多月,发生过3000多次2级以上余震。地层破碎程度,超出了人们的想象,钻探工作者们运用半合管取心、高比重泥浆压力平衡和抑制地层膨胀等有效技术,解决了破碎岩层的取心难题,以较高的采心率,获取了丰富的岩心资料。截至今年5月10日,一号孔钻进孔深780多米,取得了一系列重要科学发现。他们的成果包括,在“5·12”特大地震带上盘彭灌杂岩中,发现20余条产状不同、规模不等的古地震断裂带,为重塑地质历史中的地震活动及活动周期提供了科学证据。他们在500余米发现由宽大的黑色断层泥、碎裂岩和断层角砾岩。经过专家会诊,确认这就是发震的北川—映秀地震断裂带。特别是发现了罕见巨厚的断层泥,超过了世界上目前发现的所有地震断裂带,极为珍贵,许院士认为这是研究发震断裂及其过程的宝贵记录和见证。钻探过程中,经历了3000多次余震,是世界上在特大地震之后的余震持续中响应最快的科学钻工程。科学家通过对余震的监测以及随钻时实流体监测,初步认为,地震前和震后氦、甲烷和氡的流体出现明显异常,为研究地震与流体活动的关系提供了绝好的机遇。许志琴用一个有力的口号结束了自己的科学报告:中华民族在灾难中失去的,将在进步中得到!   “5·12”特大地震到底祸起何端?科学家用不同手段追踪“5·12”特大地震主因参加报告会的中国地质科学院、中国科学院、中国地震局的专家们,以精彩的学术思想和发现,交流了地球物理、地震台站观测、科学钻探、地应力监测、地震动力学模拟等不同手段研究的成果,对“5·12”特大地震的认识,探讨了地震破裂过程、地震发生深部背景、地震动力学分析、地震区应力场等,对“5·12”特大地震的祸根,有了更深入的解释。中国科学院地质与地球物理研究所滕吉文院士说,龙门山断裂系近地表处并不活动,GPS的水平运动微小,按常规理应不会发生强烈地震,但是汶川—映秀8级强烈地震还是发生了,为什么会在这个人们认为不该发生的地方发生这样大的地震?必须去探索大地震的“孕育”、发生和发展的深部介质和结构环境及其力源机制。根据他的研究,多条断裂带组构的龙门山断裂系在地壳内15±5千米深处,即主震震源深度附近汇聚。地震“孕育”、发生和发展主要应在这一狭长的似“三角锥形”的破裂体内。震源发震断裂所发生的地震,在向上辐射时是随机的,即不是以某一条断裂为主,而是一个断裂系区,是一个地震震源体。在15±5千米深处汇聚的深部断裂带,恰恰对应这地震的低速层,是真正的发震断裂,或称震源断裂。中国地震局研究员刘启元作了《“5·12”特大地震的构造成因——川西地震台阵观测的结果》的报告,他根据在震前川西300余套地震台阵的宝贵观测资料,对“5·12”特大地震进行了深入分析,并得出结论,汶川特大地震的破裂过程与地壳结构密切相关,且主要受地壳应力场的控制。而余震的分布主要受地壳结构的控制。会上,中国地质科学院李秋生研究员和安美建博士分别在题为《“5·12”特大地震深部背景与龙门山及四川盆地基底结构》和《“5·12”特大地震孕震结构》的报告中,探讨了他们对“5·12”特大地震深部背景的研究和认识。安美建博士根据震后微震台站网观测数据,精确定位了“5·12”特大地震的震中点,对美国地质调查局的震中定位提出修正意见。如何认识地震预报,科学家在震后认真反思,更加积极地探索出路中国工程院院士、中国地质科学院研究员赵文津认为,在预报问题上,我们有过成功的经验,也有惨痛的教训。但是对重大地震后的总结和反思并没有很好地展开,其中一个是1976年的唐山7.8级大地震;一个是2001年昆仑山口西的8.1级大地震;还有就是2008年汶川8.0级特大地震。针对“5·12”特大地震预报,赵文津提出了一连串的问题:一个如此大震级和烈度的地震,之前难道没有异常前兆?实际上,汶川地区2007年下半年至2008年上半年已经出现一些宏观前兆现象,但没有得到足够的重视。龙门山断裂带曾经一度进入国家中长期的地震监测规划中,但是后来被排除了,其中很大的原因,赵文津认为,和迷信GPS位移观测技术有关。所以,他提出,地震预报必须要从地震发生的机制入手。为了改进地震预报工作,必须研究地震发生的机制,并据此明确开展临震预报的基本科学思路。对宏观地震前兆现象,也要联系地震发生机理加以深化和扩展。“5·12”特大地震后,很多科学家更加积极地开展对预报方法的探索。中国科学院计算地球动力学重点实验室的石耀霖院士提出,目前存在三种地震预报的方式,第一种是经验预报,第二种是统计预报,第三种是基于物理基础的数值预报。他认为,前两种预报都显示出了一定的缺陷,他的一个问题是:地震数值预报离我们还有多远?要回答这个问题,他认为,取决于我们何时能观测到地壳深部关键物理量的状态和变化,并且定量计算理解这些观测结果。石耀霖进而提出,如果方法合适,不仅可以预报地震是可能的,控制地震也是科学家探讨的课题。他提出,如果能用慢地震或蠕变的方式释放积累的弹性能量,是否有利于我们控制地震?他最后归纳自己的观点:要预报地震,要控制地震,必须了解应力场,即不同深度、不同地点应力的方向大小,要观测绝对应力的变化,要有计算岩石圈结构、物质组成、物理力学性质等高性能计算能力,必须要了解岩体和断层的强度,了解孔隙流体状况。他最后语重心长地说,希望年轻人有所突破。堰塞湖风险评估与处置:应该充分利用其地质特性,按照地质自然规律,进行科学处置“5·12”特大地震形成了大小70多个堰塞湖,其中成规模的有34个。怎么处置这些堰塞湖才称得上科学合理?2008年5月23日~6月1日,受国土资源部和中国地质调查局委派,水环所与天津地调中心、保定水环地调中心联合组成了由18人组成的四川地震灾区堰塞湖风险评价调查组,对地震灾区堰塞湖开展了相关调查。研究报告分别提交国土资源部抗震救灾前沿指挥部,水利部抗震救灾指挥部绵阳指挥部、德阳指挥部和中国地质调查局指挥部,受到好评,并得到采用。中国地质科学院水环所的张发旺研究员分析了“5·12”特大地震堰塞湖风险评估与处置的案例,提出形成堰塞体主要有两个方式:主要方式是坚硬岩石顺层滑落;次要方式是松散堆积体、软弱岩体垮(滑)落。通过堰塞湖的处置,张发旺深刻体会到,第一,地震堰塞湖具有显著的地质特性,坝体结构实质上是对坝体成分、岩性、粒度、排列组合及抗冲刷能力的分析研究,而坝体结构是堰塞湖风险评估和处置的主要依据。在对堰塞湖处置时,要充分利用其地质特性,按照地质自然规律,对堰塞湖进行科学处置。第二,在进行地震堰塞湖处置时要避免盲目性。一是疏导坝体,如果堰塞湖较小,可以尝试用炸坝的方式小心疏导河水;如果堰塞湖体积较大,炸坝如果处理不当可能诱发洪水,比较危险;二是堰塞湖导流槽挖的时候是先浅后深,这样慢慢把水引出来,如果进度太快,里面的水突然涌出来,也可能冲毁坝堤,特别注意开槽的进度和深度,挖得太宽太深都不行。第三,在地震堰塞湖处置时,要充分利用其危害—资源耦合特性。由于堰塞湖库容量小,泄流槽进水和出水相对平衡,且过流能力也随之增加,在这一过程中在保证不会引发溃坝灾害的前提下,对堰塞体结构进行进一步勘测后,考虑将堰塞湖建成水库,并开发成旅游景区,化害为利,利用其水资源为人民造福。(记者   赵 凡)                                        转自中国国土资源报 2009-05-14

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