撰文 | 董汉文（中国地质科学院地质研究所）

 

在影片《峰爆》开头，一则新闻报道称： “印度洋板块近期一直处于明显的活跃状态，导致世界各地多个国家发生不同程度灾害”。这些灾害正是由于板块运动引发的地质灾害：地震灾害及滑坡、泥石流、地陷等次生地质灾害。影片中的故事，正是在这一背景下发生的。

图1. 来源：《峰爆》预告片

 

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为什么印度洋板块活跃，会导致周边国家发生地震？

 

研究显示，地震并非随机分布，而是呈有规律的带状分布，地质学上我们称之为地震带。地震学家对世界各地进行地震监测，结果显示全球地震绝大多数沿岩石圈板块的边界发育，部分发生在大陆内部的活动断裂带内，主要为环太平洋地震带、地中海-印尼地震带、洋脊地震带及陆内变形带。

 

其中环太平洋地震带处在太平洋板块与亚欧板块、印度洋板块、南极洲板块和美洲板块的交界处，地壳运动非常活跃，是全球规模最大的地震活动带，这条地震带集中了世界上80%的地震，是大多数灾难性地震和全球8级以上巨大地震的主要发生地带。

 

地中海-印尼地震带是亚欧板块和印度洋板块以及非洲板块交界地带，地壳比较活跃，集中了世界上15%的地震。电影中提到的地震正是处于该地震带强烈影响的范围内（青藏高原东南缘，见下图）。

图2. 青藏高原活动构造分区与大地震（据邓启东等，2014）

 

洋脊地震带分布在全球洋脊的轴部，均为浅源地震，震级一般比较小。

 

陆内变形带是指板块碰撞影响带（断裂带）和裂谷带（如东非裂谷地震带），分布一些范围相对较小的地震带，属于板块构造影响下的陆内变形的结果。

 

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为什么会在同一个地方连续发生这么多地质灾害？

 

上述这些地震带正是地震的频发区，在这些地区地质灾害会多次反复发生，如2008年5月12日14时28分，在我国四川省汶川县映秀镇附近发生了令人猝不及防的5·12汶川特大地震，8.0MS级（MS是面波震级，是用浅源地震20秒左右的面波振幅量度地震的大小），破坏地区超过10万平方公里，伤亡非常严重，是中华人民共和国自建国以来影响最大的一次地震。2021年7月14日23时36分在四川阿坝州汶川县（北纬30.97度，东经103.37度）再次发生地震，震级4.8级，震源深度15公里。

 

无独有偶，再看看我们国家河北唐山地区，北京时间1976年7月28日，在唐山、丰南一带（东经118.2°，北纬39.6°）发生了7.8级唐山大地震，震源深度23千米的地震。时隔44年，于2020年7月12日6时38分唐山发生5.1级地震（北纬39.78度，东经118.44度），震源深度10公里，河北、天津、北京、辽宁等地均有震感。

 

不仅国内，全世界各地同样如此。例如上个月（8月14日）发生7.2级地震的海地，就曾在2010年时发生过7.0级地震。它是位于加勒比海北部的一个岛国，处于加勒比板块和北美板块交界处，也是环太平洋地震带的组成部分，属于地震频发区。

 

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影片中山体滑坡、地陷等一系列地质灾害又是怎么回事？

 

影片中的这些地质灾害，在地质上我们称之为地震的次生灾害，即，不是由地震波直接引起的地质灾害，而是地震发生后由其它外力因素引发的。

 

其实除了山体滑坡、地陷，地震还可引发其它多种地质灾害，比如崩塌、地裂缝、沙土液化等。

图3. 影片中的地陷坑（来源：《峰爆》预告片）

 

《峰爆》中的贵州小县城，地处青藏高原的东南缘，受欧亚板块-印度洋板块碰撞的强烈影响，而当地又是典型的喀斯特地貌区，发育大量溶洞，所以在地震的影响下非常容易造成局部地陷（图3），而且有二次塌方的可能，所以当下无论是被困者还是救援人员都是非常危险的，随时会被二次塌方吞没。崩塌滑坡产生的巨量松散岩土可能导致泥石流，地裂缝进一步发展衍生成崩塌滑坡，崩滑体堵江形成堰塞湖，对上下游造成灾害，失稳的破碎山体和崩滑堆积体存在再次崩滑的危险等等……所以在地震发生时，救援人员所做的不仅仅是拯救当下的被困者，也要想办法阻止次生灾害带来更大的人员伤亡，像影片中快速疏散群众、炸山清方等方式，都是为了尽可能减小次生灾害带来的二次伤害。

 

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既然地震的分布具有规律性，为何居住在地震带附近的人们不搬迁到别的地方？

 

这是个有趣的问题，每次地震发生都会有人提出类似的问题，这可能是因为大众对影响地震灾害大小的因素不甚清楚。一般而言，地震灾害的大小与其本身的震级、烈度、发震的地点和时间、建筑物的抗震能力以及人们的防震减灾意识等有密切关系。

 

（1）震级和烈度

 

震级是表示地震本身释放能量大小的等级。一次地震的震级越大，意味着释放的能量也越大，可能造成的灾害当然也会越大。一般来讲，地震震级每提高一级，地震能量提高约31.6倍。根据地震周期考察和估算，一个8级地震的酝震期一般至少需要200-300年，7级地震也要接近200年才能完成能量积蓄。

 

烈度是地震发生后对地面及各种建筑物造成的影响和破坏程度。烈度与震级不同，震级反映地震本身的大小，只与地震释放的能量多少有关；而烈度则反映的是地震的后果，一次地震后，不同地点的烈度是不同的。其实一次地震的烈度极大区范围是有限的，以5·12汶川特大地震为例，烈度为10度以上的区域是一个狭长的条带状地带，11度以上只有几个更小的区域。伤亡主要集中在10度以内的区域，小于等于9度范围内的伤亡依次减少。

 

（2）发生地点（城市or无人区）、时间（白天or夜晚）

 

地震如果发生在没有人烟的高山、沙漠或者海底，即使震级再大，也不会造成伤亡或损失。1997年11月8日发生在西藏北部的7.5级地震就是这样的。相反，如果地震发生在人口稠密、经济发达、社会财富集中的地区，特别是在大城市，就可能造成巨大的灾害。所以，城市的选址、建设、管理和规划要避让活动断层、避让地质灾害点。

 

一般来说，破坏性地震如果发生在夜间，所造成的人员伤亡可能比白天更大，平均可达3至5倍。唐山地震伤亡惨重的原因之一正是由于地震发生在深夜3点42分，绝大多数人还在室内熟睡。如果这次地震发生在白天，伤亡人数肯定要少得多。有不少人以为，大地震往往发生在夜间，其实这是一种错觉。统计资料表明，破坏性地震发生在白天和晚上的可能性是差不多的，二者并没有显著的差别。

 

（3）建筑物的抗震能力

 

地震时房屋等建筑物的倒塌和严重破坏，是造成人员伤亡和财产损失最重要的直接原因之一。房屋等建筑物的质量好坏、抗震性能如何，直接影响到受灾的程度，因此，必须作好建筑物的抗震设防。

 

（4）人们的防震减灾意识

 

震前进行防灾救灾的地震和和地震科学知识普及教育，有计划地进行救灾演练，可以提高全民防震减灾的素质和技能。历次地震事件表明，自救和互救是震后抢救生命最重要和有效的途径，经过训练的群众，开展自救互救会大大提高抢救的成功率。

 

总之，人们事先肯定会依据地方的地质情况进行城市规划建设，但决定地震灾害大小的因素是多方面的，除了选址，防灾减灾还有很多可以做。

 

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当前有哪些防灾减灾的技术手段？

 

我国地域辽阔，地质情况复杂，地震、洪涝、滑坡、泥石流等自然灾害频发，2008年汶川特大地震给人民的生命和财产造成巨大的伤害。近几十年来，每年都会因自然灾害造成的巨量的经济损失，自然灾害已经成为影响我国经济发展和社会安全的重要因素。

 

为了有效推进防灾减灾工作，世界各国普遍重视科技手段的研发和应用。主要做法是建设实验室和基础数据库，增强科研投入，利用空间信息技术，构建灾害监测预警技术体系。

 

空间信息技术，全称是遥感地理空间信息技术（或“3S”技术），包括遥感技术（Remote Sensing，RS）、地理信息技术（Geography Information Systems，GIS）和全球定位系统（Global Positioning Systems，GPS），是将空间技术、传感器技术、卫星定位与计算机技术、通信技术相结合，对空间信息进行采集、处理、分析、管理、传播和应用的现代信息技术。

 

例如，在影片中，提前预警山体滑坡，让救灾人员有时间做出判断、制定救人措施的桥段，就是借助高精度卫星数据，通过计算机三维模拟预测滑坡体可能发生的情况，从而为决策者提供可靠依据。

 

以3S为代表的空间信息技术已经在地震、洪涝、滑坡、泥石流等自然灾害的防灾减灾工作中提供了有效的技术支撑，尤其是在快速响应、应急救助和灾后重建过程中发挥着重要作用。

 

天下人的平安是靠科研技术来守护的。目前我国已有多家高校（如武汉大学、中国地质大学等）开设了空间信息技术相关专业，设置地理信息系统、遥感与地理信息科学、测绘学、地质工程、灾害地理学等课程，多年来培养了一大批优秀的人才。此外，国内有多家科研院所从事相关工作，有应急管理部及其直属单位中国地震局、国家安全生产应急救援中心，自然资源部及其直属单位（如中国地质调查局、国家基础地理信息中心和中国测绘科学院等），中科院系统重点实验室（如山地灾害与地表过程等重点实验室）和教育部直属的高校（如中国地质大学、成都理工大学等）。

 

在以知识经济、信息技术为主导的今天，大力加强科学技术在防灾减灾中的应用，是未来防灾减灾领域的必由之路。

 

天灾无情人有情，救援人员们都辛苦了！

 

愿天下所有人平平安安~