本报记者 江世亮 任荃
四川攀枝花-会理地震再度引发公众对地震成因的关注。8月30日16时30分，四川省攀枝花市、凉山彝族自治州会理县交界地区发生6.1级地震。据中国地震局统计，截至9月3日8时，此次地震已造成38人死亡、982人受伤。地震还造成了四川、云南两地50多万间房屋倒损，教育、卫生、交通、水利、通信、电力等基础设施不同程度受损。
此次地震距今年汶川特大地震仅108天，且这两次地震震中位置相差550公里，因此引起很多人的猜测，此次攀枝花地震是汶川地震的余震还是一次独立的地震？就此记者请教了北京大学地球与空间科学学院名誉院长、中国科学院院士陈运泰。事实上，陈运泰院士这些年来在从事地震研究之余，不忘科学家向社会公众普及科学知识的责任，以讲座、撰写科普书籍等多种形式，积极参与向公众普及相关的地震知识，做了大量工作。
陈运泰告诉记者，5.12汶川特大地震后公众对地震非常关心，这是好现象，也从一个角度表明，向广大公众做这方面的知识普及很有必要。应记者的要求，他就公众关心的一些有关地震的问题做了解答。
关于“震与震”
记者：有专家认为，8月20日和21日云南盈江发生的5.0级和5.9级地震以及8月30日攀枝花-会理6.1级地震是汶川8.0级地震引发的较大区域(川滇地区)内地应力场调整所致。不知您有何看法？
陈：微小的应力变化是如何触发远处地震发生的(所谓“地震的远程触发”)？这是一个对地震预测很有意义的问题。从地应力的角度看，地震是地下壳内岩石中长期积累起来的应力的突然、快速的释放过程。一方面，地震的发生使得在地震的断层面上的应力得以释放；而另一方面，使其它地点的应力发生变化或者说调整。
应力是一种张量，变化的地应张量叠加在原来已存在的地应力张量上致使在有的地点应力增加，而在有的地方应力减小。板(块)内(部发生的)地震，其“应力降”数量级通常只有10兆帕。例如，汶川大地震的应力降平均约为18兆帕，“最大应力降”约为53兆帕。随着距震源的距离的增加，地震引起的远处的应力变化大大减小。
应力变化是触发地震发生的“条件”，而地震究竟会不会被触发还与地震所在处的环境(原来的应力水平、介质的性质，等等)即“根据”有关，是通过这些“根据”起作用的。只有对上述情况做具体的分析才有可能得出另人信服的有参考价值的结论。
关于地震带
记者：近期地震多发，公众对地震成因等的关心程度大增，地震到底是怎么一回事？为什么会发生地震？
陈：首先我们可以看一下地震在全球到底是怎么分布的。
世界上到处都有地震，世界上每时每刻都有地震发生。但并不是处处都发生大地震，也不是任何时候都有大地震发生。全球的地震主要分布在三条地带：环太平洋地震带、欧亚地震带，以及在大洋中部的一条细长的地震带，叫做海岭地震带，也叫做大洋中脊地震带。
从全球的地震活动性图可以看出来，地震主要分布在这三条地震带里。问题是：为什么地震会分布在这样一些条带里，而不是到处都是？如果我们再仔细地看一看，就可以看到，全球的中、深源地震，也就是震源深度从60～70公里至300公里(“中源地震”)、震源深度从300公里至600～700公里(“深源地震”)这样一个深度范围内的地震，主要分布在环太平洋地震带和一部分欧亚地震带上。
我国是一个多地震的国家，地处欧亚大陆和太平洋之间，我国的地震跟欧亚地震带以及环太平洋地震带密切关联。我国的地震也是集中地分布在几条重要的地震带上，包括：南北地震带、华北地震带、郯城-庐江地震带、东南沿海、还有天山地震带等等。
关于“板块碰撞”
记者：为什么中、深源地震的分布会是这样一个图景？
陈：要回答这个问题，还要从地球的内部结构说起。
地球内部是分层的，它分成地壳、地幔、地核。地壳是很薄的，各个地方厚度不一样，平均是35公里，在大陆地区平均大约30公里，在海洋地区平均是5公里到10公里，在我国的青藏高原相当厚，可以达到70公里到80公里。地幔又分成上地幔和下地幔。地核又分为外核和内核。
如果按照力学性质来分，地球可以分成三个部分：
一是由地壳和地幔的上部组成的岩石层。岩石层有的地方厚一点，有的地方薄一点，厚度大约是80公里到100公里。岩石层，顾名思义是岩石。岩石层比较硬，在地质年代里(10万年至1亿年左右)不容易发生塑性形变，表现出我们在地面上常温、常压状态下通常看到的岩石那样坚硬的性质。
在岩石层底下是所谓软流层，软流层内部的温度比较高，所以它的粘滞性比较小，容易流动。实际上软流层里也是岩石，只不过是表现出可以流动的性质的岩石。
在软流层以下是比较难以流动的中间层。
地球的结构如果按它的力学性质来分，就是由这三个部分组成的。地球表面的岩石层并不是“石板一块”，实际上它“四分五裂”，碎裂成很多的块体，这些块体称作岩石层板块，简称板块。
地球岩石层板块划分为七个大板块和十三个小板块。七大板块是：南极洲板块(AN);欧亚板块(EU)；北美板块(NA)；南美板块(SA)；太平洋板块(PA)；印-澳板块；非洲板块。近年来，地球科学家将印-澳板块进一步划分为印度板块(IN)和澳洲板块(AU)，将非洲板块进一步划分为西非努比亚板块(NB)和东非索马里板块(SM)。若按此划分法，大板块便有8个，小板块便有14个。我国就位于欧亚板块，处在菲律宾海板块、太平洋板块、印度板块和澳洲板块之间。
板块并不是静止的，而是处于不断地运动和变化的状态中。板块的运动有三种基本的方式：一种是两个板块互相背离的运动；一种是两个板块相互靠近的运动；再一种是两个板块沿着水平方向相互的错动。
这三种不同的运动方式发生在不同的地方。相互离开的运动发生在大洋的中脊；互相靠近的运动发生在海沟；相互水平的运动发生在连接或者说是转换大洋中脊的断层上。这样，板块就有三种相对运动的方式：相互离开、相互靠近和相互错动。这三种相对运动的方式造成了发散边界、汇聚边界、走滑边界和碰撞边界等板块边界。在两个板块互相背离运动的地方，这种边界就叫做发散边界。在两个板块相互碰撞的地方，就是两个板块汇聚的边界。
发散边界就是我们在大洋的中脊看到的一些海底山脉中间的脊梁，简称大洋中脊。汇聚的地方就是我们在很多地方看到有海沟的地方，海沟是两个板块相互碰撞汇聚的场所。大洋的中脊并不是连贯的，而是被一系列的断层所割开，这种断层是沿着水平方向运动的，所以特别叫做“沿走向滑动的转换断层”。
我们现在知道，推动板块不息运动的力的来源有三种：热对流、板块拖曳地幔、大洋中脊端部的推挤作用。在岩石层板块下方是软流层，软流层的物质是可以缓慢地流动的，这个速率非常慢，每年几厘米。但发生对流的时候，它带动着岩石层板块沿水平方向运动。板块有如一条传送带，在发生于地球内部的热对流的带动下运动。大洋中脊是软流层物质从下往上升的地方，热物质上升到洋脊，因为类似于传送带拖动的作用，使得板块在这个地方发生了互相分开的运动；而在俯冲带，造成了一个板块冲到另一个板块底下去的一种运动。
可以这么说，地震的基本成因就是板块的相互作用。
关于“浅源地震”
记者：那浅源地震又是怎么回事？
陈：在中等深度或较深处，岩石层板块的相对滑动比较均匀和连续。但在浅处，例如从地面至20至30公里深的地方，就不是如此。
在浅处，岩石层板块的相对滑动是一种叫做粘滑的过程，即局部地区在经过一段时间的弹性应变积累之后突然滑动。这种突然滑动就是地震。浅源地震(震源深度不超过60～70公里的地震)集中于板块的边缘，它们是板块相对运动的反映。
在发散边界(发散带)发生的地震是海底扩张或裂谷形成、板块增长的结果和反映。由于发散边界是板块新增长的地方，板块较薄，所以地震较小，一般不超过7级；震源较浅，地震带较窄，地质构造也较简单，震源表现出与海底扩张有关的性质，即张性的构造应力作用造成的正断层。
在海洋大陆消减带与海洋-海洋消减带汇聚边界，一个板块俯冲到另一个板块下面。在这两类汇聚边界，由于板块较厚，所以地震较大，有时震源也较深，地震带较宽，地质构造较复杂，震源表现出与板块俯冲有关的性质，即当岩石层处于俯冲板块的浅部时弯曲成弧形，张性的构造应力作用造成正断层；当岩石层俯冲到深部时，板块的下沉受到地幔岩石的阻挡，压性的构造应力作用造成逆断层。在大陆-大陆碰撞带，两个大陆板块互相碰撞。板块内部发生大范围的变形，不但造成巍峨的褶皱山脉(如喜马拉雅山)和规模宏大的逆冲断层与走向滑动断层，还会因应力向板块内部传递而使板块内部处于应力状态，发生地震。我国青藏高原及与青藏高原邻接的地区的地震就是碰撞带地震的典型例子。
在走滑边界(转换断层)，板块虽较薄，震源也较浅，但有时因破裂长度较大，地震可能很大；再加上震源较浅，有时又发生在陆地上(如北美圣安德列斯断层)，因此仍颇具破坏力。转换断层上发生的地震表现出与板块相互平移有关的性质，即沿水平方向作用的构造应力造成的走滑断层。
关于中“深源地震”
记者：类似一个问题，为什么会发生中深源地震呢？
陈：中源地震指的是震源深度60～70公里至300公里的地震，深源地震指的是震源深度300至600～700公里的地震。在全球地震所释放的地震能量中，12%是由中源地震释放的，3%是由深源地震释放的。
中源和深源地震主要发生于南美安第斯山、汤加群岛、萨摩亚、新赫布里底山脉、日本海、印度尼西亚和加勒比安德列斯。这类地区都与深海沟有关，地震频度在深度超过200公里后急剧下降，但有时震源深度可达700公里。在远离太平洋地区的兴都库什、罗马尼亚、爱琴海和西班牙，也有一些中源地震发生。
中源地震和深源地震也发生于岩石层中。在俯冲带，岩石层板块从海沟附近向下弯曲，倾斜地延伸于岛弧之下。在板块向下运动的过程中，又发生新的形变。在岩石层板块俯冲入温度较高的软流层时，其内部的温度依然较低，仍然可以因形变而发生脆性的剪切破裂。
关于控制地震
记者：再回到最基本的问题上，地震是怎么发生的？
陈：按照板块大地构造学说，大多数地震都发生在岩石层中。当岩石层因构造运动而变形时，能量以弹性应变能的形式贮存在岩石中，直至在某一点累积的形变超过了岩石所能够承受的极限时，就会发生破裂，或者说产生了地震断层。破裂时，断层面相对着的两侧各自回跳到其平衡位置，贮存在岩石中的弹性应变能便释放出来。释放出来的应变能一部分用于克服断层面间的摩擦，转化为热能；另外一部分用于使岩石破裂；此外还有一部分则转化为使大地震动的弹性波振动能。这就是关于地震发生机制的“弹性回跳理论”的简要说法。
形变传播的速度就是纵波或横波速度。破裂面的扩展是在断层滑动引起的附加的应力作用下发生的。从因果关系考虑，可以断定，破裂扩展的速度应低于纵波速度。
记者：地震是由于地下的应力储存过多，突然间爆发出来所导致的，那么，能不能用什么方法，在地下应力积累到一定程度、在突然间爆发出来之前就把它检测出来，以减小地震破坏，避免地震灾害？
陈：您提的问题实质上就是关于地震前兆的问题。地震的前兆指的是在地震之前发生的、跟地震发生的过程有关联的物理现象、化学现象，甚至是生物现象。如果我们找到了这种关系，就能够用它来预测、预报地震。这是从有地震以来，无论是地震专家还是业余地震工作者，都在努力地思考、探索的问题。不过直到现在为止，还没有找到任何一种现象被确认是确定性的地震前兆现象。
确定性的地震前兆，就是在地震之前能观测到的、跟地震的发生有关联的现象，一旦这个现象观测到了，就一定要来地震；同时，如果地震要来，也就一定能在震前观测到这个现象。1960年代时，世界各国地震学家曾认为找到了地震前兆；后来通过深入研究，发现有许多是假象。所以，无论在国内外，对地震预测的探索转为比较务实的、比较深入地研究地震前兆，加密、加强了很多观测地震前兆的观测系统，继续对地震的前兆进行探索、研究。
记者：包括日本在内的许多地震多发国家或地区把房子盖的比较坚固。有没有一种方法能控制地震？
陈：地震是地下岩石突然的错断，从而在短时间内释放出大量能量的自然现象，因此很容易也应该想到：我们能不能控制它？如果让能量释放速度减慢，让它在较长的时间内释放出来，并利用它的能量，那不是一件很好的事情吗？实际上，这个想法是有科学道理的，而且也是地震学家一直在探讨的另外一个大问题。地震控制的问题与地震预测的问题是我们对地震探索研究的两个大的方面，而且互有关联。
原则上说地震是可以控制的。这么说是有观测事实，也有一定理论根据的。
地震是地底下岩石突然的错断。在突然错断前，让岩石联系在一起、不裂开错断的，就是岩石和岩石之间的内聚力、摩擦力。大家知道，如果蹬自行车觉得很吃力的话，滴几滴润滑油，就不那么难蹬了。如果往地底下的岩石注水，本来断层面是干燥的，它可以承受比较高的应力，但如果把水注进去，摩擦减少了，岩石就容易发生错断。
因此，很容易想到：如果预先知道某个地方要发生大地震，打个钻孔注水进去，有规律地注水，让地壳中积蓄的能量慢慢地释放出来，不就达到了控制地震的目的吗？至少巨大的地震能量不会一下子放出来，造成大的危害。这就是地震控制的道理。这个想法是有根据的。
国内外曾经发现，如果往深的矿井注水或水库蓄水，随着水位的升高，当地地震活动会相应增高；随着水位下降，地震活动也会降低。因此，无论是从理论上、还是实际上，地震控制都是有道理的。问题在于，目前谁也不会被允许去做这个试验：知道某个地方要发生大地震，打个井注水进去。因为现在对控制地震的规律还没能摸得很透，只知道注水后可能大化小、小化了，但不知道这水一注下去，能不能真正有充分把握做到大地震化解成很多小地震，不会诱发大地震提前来临、造成灾难。所以至今还没有人被允许做这样的试验。我认为随着研究工作的深入，终究是可以做的。
到目前为止，地球科学家对地球内部的认识固然比先前增进了许多，但是仍然有许多疑惑不解的、悬而未决的问题尚待研究解决。地球是人类共同的家园。它是一颗不断运动变化、十分活跃的星球。它不但提供人类赖以生存的资源、能源和环境，也不时兴风作浪、给人类带来麻烦和灾难。面对自然灾害，人类要努力去研究它、认识它，寻求避免和减轻灾害的办法、学会如何“与灾相处”、“兴利避害”，与大自然和谐相处。
