华北 断裂带 调查 6月18日凌晨3点05分，在天津市宝坻区、河北省唐山市玉田县交界处发生4.0级地震，距离5月28日发生在唐山市辖区和滦 县交界的4.8级地震相隔不到一个月。有人怀疑华北地区是否进入地震活跃期。 5月28日唐山发生地震后，有媒体报道，国家地震局有关专家表示，这属于1976年唐山大地震的余震。但是中国地震台网 中心研究员孙士鋐告诉本刊记者，近两次地震都不是1976年唐山大地震的余震，属于局部的区域性中等地震，唐山大地震余 震的说法系媒体误读。 北京市地震局工作人员表示，现有的观测数据没有发现异常，北京近期发生破坏性地震的可能性不大。孙士鋐也表示，两 次地震与所谓的“蘑菇云”都不是近期华北地区发生强震的前兆。 华北断裂带被严密监控 作为强度和频度仅次于青藏高原地震区的全国第二大地震区，华北地震区一直是地震学界和普通民众关注的重点地震区域， 而其中的华北地区由于涵盖了首都圈，其未来爆发大级别地震的风险性更是为很多人所关注。 华北地震区活动引人关注 目前，我国地震学界将我国分为青藏高原地震区、华北地震区、华南地震区，新疆地震区、台湾地震区共5大地震区， 其中华北地震区包括北京、山西、河北、河南、山东、内蒙古、陕西、宁夏、江苏、安徽等省的全部或部分地区，在5个地 震区中，它的地震强度和频度仅次于青藏高原地震区，位居全国第二。由于首都圈位于这个地震区内，所以格外引人关注。 中国工程院许绍燮院士在接受记者采访时表示，由于本地震区人口密集，因此大级别地震发生时往往就会造成巨大的伤 亡。如1556年陕西华县8.0级地震，死亡人数达到83万人，这也是目前世界已知死亡人数最多的地震。 进入近现代以来，由于华北地震区的人口更加稠密，这里也是我国大城市集中、政治和经济、文化、交通都很发达的地 区，因此地震灾害的威胁就变得更为严重。 而在华北地震区的郯城-营口地震带、华北平原地震带、汾渭地震带和银川-河套地震带4条大的地震带中，对京津唐地 区威胁最大的就是华北平原地震带。据悉，1679年河北三河8.0级地震、1976年唐山7.8级地震发生在华北平原地震带上。 包括从宿迁至铁岭的辽宁、河北、山东、江苏等省的大部或部分地区的郯城-营口地震带是我国东部大陆区一条强烈的 地震活动带。据记载，本地震带共发生4.7级以上地震60余次，其中7－7.9级地震6次，8级以上地震1次。 由于汾渭地震带是我国东部一个强烈地震活动带，由于其中段临近北京，这也是对北京具有威胁性的一个地震带。 华北地区地震活动太过平静 记者了解到，自1990年以来郯城-营口地震带就一直被国家地震局列为地震危险重点监视区，由于此地震带处在强烈挤 压并兼有右旋扭动的断裂段，易于积累大地震的能量，很难以中、小地震的形式来释放，故该段地震强度大，但是频度较低 。 据说，李四光前辈去世前，念念不忘的就是郯城-营口地震带，他曾经预测，该地震带一旦发生大级别地震，其毁灭性 可能是唐山大地震的好几倍。 许绍燮院士表示，我国所有的地震记录均显示，华北地区是地震较为活跃的区域，也是我国东部强震活动的主要地区。 这些年，许绍燮也对河北邢台、唐山等发生过地震的城市和地震高发区进行了广泛深入的监测，虽然目前的监测结论并 不能支持近期发生大地震的可能性。但是他告诉记者，对于华北区域而言，大地震爆发的周期性决定了该区域未来大级别地 震爆发的高风险性。“毕竟华北地区已经很长时间没有发生过大级别的地震了。”许绍燮说。 实际上，近些年国内很多地震专家都在预测和评估华北地区未来几十年内发生大级别地震的可能性，而专家对华北地区 未来强震的预期主要是因为近些年华北地区显得太过平静了。 截至目前，华北地区6级以上的地震还是1998年1月10日发生在河北省张北县的张北地震。 但是本次地震以后，华北地 区至今14年以来还没有6级以上的地震发生，然而也正是这样的状况，该地区未来的地震活动走向越来越受到人们的关注， 而本次华北地区两次小级别地震的发生则加重了一些人的忧虑。 地震发生的风险性在不断增加 许绍燮告诉记者，地球上地震的发生是地壳板块运动的结果，地震发生的动力也不能孤立地看，这是一种大范围的活动 ，因此分析与预测华北未来大型地震发生的风险性必须要从全球尺度这样的大范围来分析。 目前的迹象显示，情况并不容乐观。特别是2001年11月我国西部昆仑山口西发生的8.1级地震和2002年6月发生在吉林省 汪清县的7.2级地震，显示印度板块和太平洋板块对欧亚板块的碰撞和俯冲作用在进一步加强。 另外，中国地震台网中心研究员孙士鋐也认为，自2004年末印尼大地震发生以后，环太平洋地震带开始进入到一个比较 活跃的周期，研究和地震发生的现实都显示，相比以往，环太平洋地震带的地震的频度和强度都有所提高，8级以上的地震 也时有发生。 许绍燮说，华北地区的地震和其周边的地震发生情况有很大的关系，周边大型地震发生造成了地震断裂带应力场的变化 ，就会增加华北地区大型地震发生的风险性。 “地震是有共性的活动，华北地区的地震活跃程度和全球大范围地震活跃程度的涨落也是一致的，近些年，全球范围内 地震趋于活跃，因此华北地区的地震也会越来越活跃。”许绍燮说。 而中国地质大学教授孙进忠则在接受记者采访时表示，2011年3月11日东北部海域发生里氏9.0级特大地震及其大级别的 余震以及这些年日本地震学界所预测的“东海大地震”应该引起我国地震学界的高度重视，它们对我国华北地区的地震活跃
程度会产生哪些影响，急需深入进行研究。 “有些大级别的地震是全球性地壳运动的结果，而其对地震板块的影响也将是深远而持续的，其对华北地区地震带的影 响也不例外。”孙进忠说，虽然这次唐山的地震是华北地震带内部运动的一些反应，但是它显然也要受到一些大的边界的影 响。 “印度洋板块、太平洋板块及欧亚板块的相互作用肯定也会对其发生影响。”孙进忠说。 大地震是否来临，专家没有统一认识 国内的多数地震专家认为，华北地震区已进入公元1000年以来的第四活跃期的后期阶段。在第四活跃期的后期阶段，一 些人认为会有大级别的地震发生。 但是大地震究竟什么时候会来临，目前国内地震学界并没有一个清晰和统一的意见。尽管很多专家都认为华北地区在未 来会有较大级别的地震发生，但是其究竟在什么地点、什么时候发生，并没有人能够说得清。 “预测地震发生位置的难度就像我们捏一个东西，如果用力达到一定的限度，大家都知道这个东西会碎，但是这个东西 究竟是从哪里开始碎的，谁也说不准。”孙进忠说。 许绍燮表示，由于地震科学的复杂性，目前人类对地震的认识还很不够。尽管现在地震研究也确认了地震发生的大周期 、中周期和短周期，但是比如华北地区的地震周期究竟有多长，目前地震学界并没有统一的说法，而这样的状况让华北地区 在未来一段时期内究竟会于何时发生大级别的地震，目前依旧扑朔迷离。 但是孙进忠也表示，随着未来人类对地震科学认识的不断深入，将来地震学界对华北地震未来的趋势分析也许就要比今天 清晰和科学得多。 不同建筑如何抵御地震？ 地震来临，房倒屋塌，人员伤亡，这是每次强震来临时都要遇到的问题，那么面对无法预知的地震，建筑如何防范呢？ “避让原则”是建筑抗震的第一原则 在专家眼里，地震断裂带被形象地视为方便食品外包装封口处的一个口子，因为这是应力集中的部位，从这里容易撕开 。试想，如果把建筑工程建在地震断裂带上，一旦地震发生，后果将不堪设想，这样的建筑并不是用技术手段就可以达到抗 震目的的。 因此，建筑抗震的首要原则就是要避开活动断裂带。据了解，目前，新建房屋在动工之前，建设部门都要求开发商聘请 专业的地质勘测部门对这块土地进行地质灾害评估，如果有地质灾害，就不能在这里建房。 不过，避开断裂带不意味着不能在断裂区盖房子，中国地质科学院地质力学研究所谭成轩告诉记者，在两条断裂带之间 建房并没有问题，犹如马路上下行车道间的“安全岛”。 按照我国《城市抗震防灾规划标准》的规定，一般要求地震断裂带两侧50米范围内绝对禁止修建建筑，而那些不可能断 定位置的活动断裂带，要求建筑避让在200米以外。 据了解，北京奥运会主场馆——鸟巢、水立方等的规划建设就是一个很好避让活动断裂带的例子。北京奥运公园场址位 于黄庄-高丽营活动断裂带附近，在地质人员对这条断裂带的准确位置、宽度和断裂活动进行仔细勘查后，采取了避开活动 断裂带的办法，安全性得到了保证。 砖混结构抗震还是“差点劲” “原则上来讲，不论是什么类型的建筑，只要根据《建筑抗震设防分类标准》，达到与其功能重要性相符的地震设防烈 度，并按照该设防烈度的标准设计并施工，建筑物就是相对安全的。”北京市建筑设计研究院研究所所长苗启松表示，“不 过就建筑结构和材料本身，确实在抗震性能上存在差别。” 我国从上世纪70年代到90年代之间建起的房屋多采用的是砌体结构，简单说，就是砖块加预制板的组合。而砖块受到震 动时，砖缝之间的灰浆就瓦解了，建筑物随之倒塌。这类房屋几乎没有任何的抗震能力，在汶川地震中被夷为平地的多是这 种结构材料的。 不过这样的房屋也不是完全无药可救。一个木桶要最终成型必须要被牢牢地箍紧，否则容易散架，砖块就如同组成木桶 的板块，如果加上钢筋混凝土的圈梁和构造柱，把建筑物外墙及预制板紧紧地包裹起来，这样建筑的整体刚度、墙身的稳定 性，以及自身的承载能力都会得到提高。房屋也从单纯的砌体结构变成了砖混结构。 汶川地震后，北京市从2009年初就开始对现有中小学、幼儿园，以及医院等公共建筑进行抗震加固大修，针对的主要就 是砌体结构的房屋。 而即使加固成了砖混结构，要保证抗震性能还必须满足一些条件，比如限高。普通住宅楼砖混结构可以建到6层，而学 校、医院由于开间面积比较大，本来支撑就少，承载能力相对较弱，如果楼层过高，就容易倒塌，因此，一般情况下只能建 到5层，有的宽度达到了6-9米，则最多只能建3层。 苗启松告诉记者，砖混结构已经不是新建建筑的优先选择了。由于砖混结构的主要材料还是比较脆，其抗剪、抗拉和抗 弯强度较低，尤其不适合大跨度的建筑物，因此，其被规定的建筑寿命最多为50年，而且要严格执行国家建筑标准抗震7度 。 钢结构建筑要保证焊接质量 据苗启松介绍，目前比较常用的抗震性能相对较高的是混凝土结构的建筑，包括剪力墙和框架结构两种。 剪力墙通俗地理解就是把砖砌的墙换成钢筋混凝土的，混凝土拥有较强的抗压能力，这样的墙板更能够承受来自竖向和 水平方向的力。如今，大部分高层住宅楼采用的多是这种结构，因为住宅的面积不会很大，并且被分割成多间，就需要更多 的墙板，墙板承重能力越好，房屋的抗震性自然就越强。 而框架结构，可以被形象地认为是用钢筋混凝土浇灌成承重的梁、柱，组成建筑物的骨架，同时，房屋墙体不承重，仅 仅是起到围护和分隔的作用，一般由轻质板材砌筑或装配而成，楼板则同样是混凝土的现浇板。
框架结构则通常用于商业建筑，比如写字楼，还有一些医院、学校，因为这些建筑的开间都比较大，没有那么多承重墙 。由于框架结构可以被认为是“组装式”的，方便产业化生产，不但对环境影响小，还可以节省大量人工费用和时间。因此 ，在国外，框架结构成为了一种建筑流行趋势，一些住宅项目也在纷纷应用。 “从汶川地震的情况来看，砖混结构建筑确实损毁比较严重，不过这是由于大多数建筑没有按照抗震设计标准建造或者 加固造成的。事实上，我们还发现在一些混凝土结构的建筑中主要是框架结构的建筑也损毁得很厉害。” 苗启松说。 苗启松在汶川地震废墟现场曾看到一个框架结构的建筑，一层是大商场，楼上是住宅，由于骨架造得太细，楼层又多， 地震中，整个一层都已经不见了。“这就是典型的不符合抗震设计标准的做法。” 而最被人们津津乐道的“五星”建筑结构还要数钢结构，这是因为钢结构是以钢材为主要结构材料的。而钢材的特点是 强度高、自重轻、刚度大、柔韧性好，可以承受较大变形，能很好地承受动力荷载，因此，具有很好的抗震能力。 当然，如果是一座钢结构的建筑自然造价不菲，一般而言主要是新建城市重点建筑工程，尤其是超高层或者跨度非常大 的建筑。以北京奥运会为例，鸟巢、水立方、五棵松体育馆等都是这种结构。此外，国家大剧院、新央视大楼、新北京电视 台也都是钢结构建筑。 但是，苗启松告诉记者，钢结构抗震性能好需要建立在焊接质量有保障的情况之下，否则整个结构性能就会受到很大影 响，地震的时候焊接处容易出现断裂。“根据目前国内的建筑施工水平，普通钢结构建筑的焊接质量还不能完全保证。”他 坦言，“我们急需一批有良好技术素养的产业工人。” 另类建筑抗震设计需花大力气 有建筑设计师提出，塔楼比板楼的抗震性能好。苗启松则认为，两者都是剪力墙结构，其实性能差别并不大，如果必须 比较，那么塔楼的长宽比例比较小，两个方向上的受力会相对均匀一些。 在他看来，老百姓在选购房屋的时候比较塔楼、板楼的意义确实不是很大，不过，如果碰到一些“奇形怪状”的建筑， 还是尽量“躲”远点。 “那些另类建筑，即使在设计和建造上花再多的钱去提升抗震性能，当地震来临时也比不过那些规规矩矩的建筑来得稳 当。”苗启松说，在建筑设计中讲究的是概念设计，这是一个非常完整并且全面的设计过程，所有创意、想法最终需要统一 到理性思维。“而过于怪异的建筑在概念设计上，就不满足建筑抗震规范中的强制性条文——规制性要求。” 至于超高层建筑，只要把地震荷载取大一点，设计保守一点，以及采取一些其他的抗震措施，老百姓也是可以放心的。 比如把原来使用的混凝土剪力墙换成钢板剪力墙，或者在建筑中增加一些效能减震器，可能是一面墙也可能是一个撑子，当 地震来临时，这部分结构会先吸收地震释放的能量，即使破坏了，也不会影响整座建筑的稳定。盘古七星大楼就应用了这项 技术。 不过最保险的做法是在建筑物下面铺一层隔震垫，让地震影响不到上面的建筑。苗启松表示，唐山一所学校已经使用了 该技术。“近来几次4级左右的地震，在那样的建筑里根本不会有任何的感觉。”据了解，该技术会让建筑造价高出10%左右 。 国内地震教育严重缺失 数十年来，我国投入了大量的人力、物力和财力进行地震活动监测及地震预报的研究，近些年，由于认识到临震预警在地震 发生时地震发生后打时间差抢救生命的重要性，国家又开始投入巨资进行地震预警系统的建设，但是遗憾的是，对至关重要 的地震教育，依旧没有引起国家有关方面及民众足够的重视。 国内地震教育停留在科普日 “当前比较严重的问题是我国缺乏针对地震的危机教育，广大普通民众对地震并没有比较清醒的认识，也缺乏地震应急 救援和逃生知识的学习和训练，在这样的情况下，要是华北地区未来真的发生大级别的地震，就会造成异常严重的后果。” 中国地质大学教授孙进忠接受记者采访时表示。 尽管在很多城市，每年时不时有一些社区、学校或者其他一些单位进行地震知识的普及和地震救援、逃生的有关演练， 但是一般都是在科普日等一些特定的日期才这样做，平时则很难看到这样的景象。 “目前我们在科普日进行的一些地震教育，主要是象征意义，并没有多大的实际意义。”孙进忠表示，实际上，要很好 地对民众进行地震教育，就是要让地震教育成为老百姓日常生活的一部分，当成日常的事情来做，而不能是仅仅在科普日等 特殊日子做做样子。 北京工业大学人文学院张荆曾经在日本东京都和神奈川县留学11年，日本的地震应急避难演习给他留下了深刻的印象。 他告诉记者，在日本，教育系统一直有旨在教育青少年防备地震的应急避险和逃生演习，在每一座幼儿园和中学、小学 里，每个学期都要进行至少一次。并且在每次进行演习之前，老师都会十分严肃而详细地讲解地震可能对人造成的伤害和避 险、逃生时的注意事项，另外演习的每个环节，也都在尽可能模拟“地震来临”的紧张气氛。 目前国内，我们学校的一些地震演练也和日本有着比较大的差距。张荆说，他的儿子目前在北京市的一所学校念书，但 这所学校几年来一直没有组织过应对地震等灾害的演习。 “由于学校担心踩踏事故，因而很少举行这一类活动。”张荆说，尽管国内的一些学校有时也会组织一些地震演习，但 是演习时，往往很少向学生们说明演习的目的，这就导致学生们不容易紧张起来，令演习难以做到“拟真”，甚至成为学生 们眼中的一项新游戏，很多人在演习过程中也是嘻嘻哈哈，因此往往很难达到应有的效果。 张荆表示，在日本，由于演习逼真，从小学入学到高中毕业的12年间，日本的青少年每年都能“亲历”地震，并感受到
被保护的安宁感，到成年时，便不会再对地震感到恐惧。 地震风险评估信息应该公开 而对普通大众而言，目前国内对地震科学也存在很大的认识误区。 许绍燮告诉记者，截至目前，临震预报依旧还是一项世界性的难题，虽然每次大地震发生以前，一般都有种种地震前兆 出现，例如有关“地震云”、动物行为异常等一些现象的出现就是时常为人们所引用的例子，但是许绍燮说，对地震临震预 报而言，并不是出现上述任何一种或多种前兆，就会有地震的发生，有很多时候就是有这样的一些所谓的前兆，其后往往也 是什么事情也都没有发生。 在许绍燮看来，一些人认为地震局在地震发生以前应该发挥很好的预报或者预警作用，这明显高估了人类对地震的认识 能力，由于地震发生的复杂性和不确定性，地震发生以前的预报及预警都存在很大的困难，尤其是在地震发生以前就准确地 指出地震发生的时间和地点，现在还做不到。 也正是这样的原因，目前在我国，就是出现一些有关地震前兆或者监测及预测方面的一些信息，国家地震主管部门一般 都是采取极为谨慎的态度，虽然截至目前，我国已经有包括地震区系统和其他研究单位在内的众多地震研究与监测机构在进 行地震活动有关信息的监测和分析，但是按照有关要求，任何地震监测机构的有关监测数据都是要提交给地震主管部门进行 会商分析的。 不过在很多情况下，有关地震的监测和分析普通老百姓并不能看到，一些地震监测及分析数据往往被送到地震局以后就 石沉大海。 成熟社会允许发布地震预告 在日本，普通民众则是可以经常得到有关地震监测和预测分析方面的一些消息。 今年3月31日，日本召开了一次内阁召集的地震专家研讨会，主题是假设南海海槽发生地震会发生什么情况。日本内阁府 地震专家委员会表示，如果日本中西部沿海“南海海槽”发生9级大地震，海啸最高可能有34米，超过10层楼高。而这样的 超级大地震将会给日本中西部众多城市造成毁灭性的打击。 根据日本一些地震专家2003年预测，30年内日本该区域发生这个大地震的几率为40%~50%，而现在，几率则上升至88%。 但是这样的危险信息并没有让日本陷入恐慌。《日本新华侨报》总编辑蒋丰在接受记者采访时表示，在日本，其国民对 地震的认识非常深刻。由于日本是世界上地震的一个频发国家，长期以来，由于日本有关方面一直在持续对国民进行地震教 育，因此对于预测的地震和已经到来的地震，绝大部分日本人都是一种平常心态。 蒋丰告诉记者，其实在日本，有关大地震的预测并不少见，不仅一些相关政府机构在进行预测，一些大学或者其他研究机 构也常常发布自己的预测报告。尽管很多预测并不是很可靠，但是蒋丰并不认为日本经常发布不可靠的大地震预测结论就是 一种不负责任的做法。 “地震的发生具有很大的不确定性，谁也没有办法摸准，在一个成熟的社会中，应该允许权威机构发布相关结论，并建立 有效的发布机制，另外多家研究机构还可以发布不同的研究结论，只有有了多元化的发布机制，国民才能够逐步理性地认识 地震，这也是市民社会成熟的标识。”蒋丰说，科学研究也有很大的不确定性，只要发布的相关结论是在科学研究的基础之 上的，就不应该过多地指责，更不能将其当成谣言和引发社会动乱的根源。 “但是现在国内由于地震教育的缺失，绝大多数民众对地震并没有科学和理性的认识，这种状况下，如果我国允许各个研 究机构经常发布一些并不是太可靠的地震预测研究，那就会产生比较严重的后果。”中国地质科学院研究员谭成轩说。 尽管这些年谭成轩一直在进行首都圈及华北地区其他一些地方地震活动的一些监测，但是按照要求，他也都是将监测及其 分析上报给国家地震主管部门进行分析和会商，本次华北地区的两次地震监测也不例外。而记者获悉，5月28日10时22分唐 山4.8级地震发生前的数十分钟以内，通过监测他也捕捉到了本次地震在地质方面的一些异常信号。 当科学 面对地震 从公元132年，东汉科学家张衡发明了世界上第一台地震预测仪器——地动仪起，人类的预测技术就正式开始了与地震的赛 跑。然而，在将近2000年的时间里，人类似乎依然找不到打赢这场比赛的筹码。 于是，美国政府的观点是，找不到不如不找，不如把搞地震预报的钱花在抗震方面，房子坚固了，也一样能起到减灾作 用。 但是，世界上依然有中国、日本，俄罗斯等国家在积极研究地震预测预报预警。而我国在地震预报实践方面处于领先地 位，主要进行的是应用性预报，也就是当地震发生以后，相关人员对地震进行大量的总结和整理。 中国工程院院士李坪此前还提出，地震并非无迹可寻。《自然》等科学杂志就曾刊文提到，世界上其他地区在大地震前 局部磁场剧烈变化，世界不同地区和不同震例一再重复着大地震前的地磁巨变。因此，李坪认为，地磁巨变就是警醒人类的 “震前信号”。通过地磁预警装置的联网监测，可以在强震前几小时至数分钟内提出预警。 没有理由去阻止人类探索的脚步，这正是人类历史上认识自然的必然途径，否则，人类永远无法找到答案。事实上，地 震预报研究与抗震减灾之间并不矛盾。 而长期预测的目的正是为了指导各地建筑的抗震设防。假如预测未来50年内，某一地区可能会发生一次8级大地震，那 么这个地区的建筑物基本上就都要按照这一抗震标准建造。 中国面临的现实是，不是不该做地震预报研究，而是地震预防做得还不够。 如果你是一名中国的建筑师，你会说，地震也许不会伤人，倒塌的建筑才伤人。 2008年汶川地震时，成都、都江堰、双流等地的建筑物抗震强度多为7度，而数据表明，这些区域地震震中的强度往往 会达到9到10度。1976年的大地震烈度达到了11度，而唐山建筑的设防烈度只有6度。 低设防对抗高震级，实在让人们找不到生存的理由。因此，提高建筑物的抗震强度是目前最好的抗震防范措施。建筑物 如何进行选址、确定抗震设防标准，并按照设防标准做好建筑工程的设计和施工，必须强制实施，对于建筑质量的检验、验 收必须严格且真实。而在这方面，日本、美国都做得比我们出色。 2010年4月1日北京市首部《建筑抗震鉴定与加固技术规程》就已经正式实施了。但起草专家当时就在采访中表示，除了 公共设施，标准只有在既有建筑主动实施鉴定、加固时作为一种指导和依据，是一种推荐性的技术规范，标准本身并不解决 是否实施以及由谁实施的问题。 这样的尴尬恐怕不止这一个。因此，提高建筑物抗震强度与其说是一项技术要求，不如说是对待生命的一种态度，来不 得半点“虚假”。■