1.地震的危害性
地幔物質熱對流上升,到達巖石圈底部後就向反方向先作水平拉伸,隨後才向兩側下沈下去。它們就像壹對齒輪滾動,每對齒經歷接近、咬合又撤開的過程。
地幔上部的地殼相當傳送帶,在地幔巖漿運動拖動下,粘滯在其上的地殼向兩側分開,於是便形成裂谷。它像平鋪在齒輪上的壹張紙,在下面壹對齒輪旋轉帶動下,紙張沿齒輪間的平分線而被撕扯開,帶向兩邊。這壹撕扯過程就是地震發生過程,屬於地殼運動的壹種形式。對地球而言,地震是微乎其微的壹種地殼運動,其位移量之小,簡直可以忽略不計。
發生在1976年的唐山7.8級大地震,地殼上下位移量僅20~30厘米,它導致了城市建築全毀,幾十秒鐘時間壹座城市被夷為平地,造成24.2萬人死亡,重傷16.4萬人。
2008年的汶川8級地震,地殼上下位移量僅3~6米,毀滅了壹個城市,死亡6萬多人。2004年印度洋海嘯,是地震引發的,浪高20米,橫掃整個印度洋,造成超過28萬人失蹤和死亡。它是壹條1000多千米長的斷層上下位錯13~15米引發的。
在山西境內,我們看到的山崖露出的斷層、褶皺,地層上下位移幅度起碼百米以上,幾千米幅度的斷層屢見不鮮。那是壹億多年前燕山運動的結果。而18億年前的呂梁運動,從兩側巖石中礦物形成的溫度推測,其升降幅度大於10~20千米。發生在25億年前的五臺運動,地殼俯沖深度超過30~40千米。
所以地震對地殼運動而言,它屬於“小兒科”。
地震的破壞程度,壹般與地震烈度有關,震級愈高,破壞愈劇烈。還與震中發生的深度有關,震級相同,越是淺部地震,破壞力越大。因為震中位置深,動力向上擴展面積大,動力強度必然因分散而變小。反之,震中淺,擴散範圍小,動力強度集中,所以破壞性也就大。
地震的破壞程度還與地殼結構相關,發生在基巖山區的地震,震動是通過巖石表面直接傳播到建築物上。而發生在平原上的地震,震動是通過表部沙泥層由下面巖石傳播而來,如果這種沙泥層中含較多的地下水,時間稍長,沙泥和水的混合體受到震動,它們會“液化”,原來屬固態泥沙層,壹震動就變成液態的泥漿,它將把振動波對建築物的破壞性放大幾十倍,於是上面所有建築就像建在泥漿上,稍壹晃動就全部坍塌。泥沙液化過程,我們可以在建築施工中看到,“震動搗固器”在電動輪帶動下,插入半固態的水泥中,立刻使半固態水泥成液體,很快就流淌而平整,下面的大小空氣腔也迅速被流淌的沙泥所填滿。
唐山地震的破壞率、傷亡率高,其原因是唐山市建在泥沙層上的緣故,它的地基全成了液體,震動波(橫波)壹通過房基立即被肢解成碎塊而分崩離析,所有房屋頃刻間全被塌陷。如果汶川地震的震中發生在成都平原,那麽傷亡人數將超過百萬。幸虧它發生在人口稀少的川西邛峽山系中。還須指出,唐山地震時,深達幾百米下煤礦工人卻很少有傷亡,因為在地殼下的地層中,巷道四向巖石都相互擠壓,地震時它已成為壹個整體,跟著振動波壹起運動,只有極少頂板、巷壁坍塌。
這壹事例告訴我們,我們住在全埋式的地下室裏,存活的可能性也是很高的。壹般民居樓房,地下室的上部三分之壹是在地上的,它容易倒塌,但保存的空間必定比上部全塌的房間要大。
2.山西汾渭裂谷中的地震
打開山西省地震圖,按地震烈度分級的等值線圖,4級以上烈度等值線集中在裂谷區,它的邊界幾乎與裂谷邊緣斷層重合, 5級以上烈度帶全都在裂谷中,最高烈度帶為6級,圍定在臨汾盆地中,全省僅有的2個8級地震,震中都在臨汾盆地中心。山西地震帶除了汾渭裂谷外,還有就是沿著太行大斷裂帶分布,在昔陽—晉城連線方向上分布,不過它們都是低烈度的斷裂。除此以外,順南北向離石大斷裂也有零星分布。
如今繪制的這個地震分布圖,年代越近地震越多,它並不說明地震時期越近越活躍,它是年代越久記錄得越少的反映。壹是戰禍連綿,誰在刀光劍影中還顧得上記錄地震(尤其是低級別的地震);二是政府更叠頻繁,缺少穩定時期專職人員配置。在沒有儀器情況下,震中位置更難以判定,比如壹次地震,有5~6個縣記錄那次地震,震中須由幾個縣破壞程度比較才能得出,否則只能把唯壹記錄的(或保存記錄的)那壹個縣當作震中。我國古代雖說有地動儀,但至今也仿造不出來。即使真的有這種儀器,也許同時至少安裝兩個才能兩線相交成壹個交點。
這張地震圖中,公元前只記錄2個,壹個是戰國年間,壹個是公元前二三世紀。地震記錄少的原因,壹是地廣人稀,感覺靈敏度不夠,最重要的是過去只有中央政府才對京都壹帶地震有記載,而地方官員並無記錄的職責。只有發生特大地震,死傷人員太多了,才會匯報到中央去。小地震無人提及。
我國上古神話,***工氏頭觸不周山,從而引發西部地柱折,地陷西北,水向東流。這應該是上古時期發生的壹次巨大的地震,它可以使江河改流。神話中***工氏排在黃帝之後,大禹之前。那時中原地區已進入農耕時期。有人考證他活動地區在豫西北伊水、洛水壹帶,就是貼近汾渭裂谷稍南。也有考證,***工氏與顓頊戰爭發生在太行山東側。上述不論何地,均距山西很近,都在中原農耕區之內。
從水向東流這點推測,更可能是在太行斷裂帶東側(還是屬太行斷裂帶之中),因斷裂活動使東側地塊斷落,形成缺口導致水向東流。這種令許多河流改道的地震應該是斷距起碼有幾百千米的超級斷裂活動所引發的大地震,其影響所及中原各地都能強烈感受到,它深深地印入古人腦海,所以壹直口口相傳,被後來歷史學家錄入歷史中。它不會是空穴來風,憑空捏造。它應該是我國人類歷史記錄中第壹個巨型地震。
唐宋以來山西大地震頻頻,著名的有永濟鶯鶯塔震倒,運城安邑塔頂裂開,曲沃震出溫泉,20世紀50年代崞陽地震,90年代陽高地震,這些地震都有人專門研究。
地震,就目前科學水平而言,尚不能預報,因為它的未知數太多。總的原理是地應力不平衡,為了求得平衡,在應力集中帶上以發生震動的方式來釋放應力。用科學的方法,現在已有儀器可測定地應力大小及方向,如果全國能夠成網絡,比如每100~1000平方千米壹個,先求出正常場的應力大小及方向,當遇到地震時,應力也許會出現預兆,然後可總結出異常值是正常值多少倍時,地震將發生。可惜這壹工作目前僅限於少數地震觀測站而尚未鋪開。
日本有“地震雲”傳說,應力集中到壹定程度會向大氣層散發壹定電離異常,從而結成特殊形態的雲。可惜該研究者並未報出前幾年日本大地震,致使地震引發海嘯,造成核電廠損壞,引發核泄漏事件。
許多動物會在地震前奔跑出來,如老鼠逃難,雞不進窩,泥鰍發生擾動以致成群出水呼吸,但這些現象是必然還是偶然,沒有結論。
地殼是壹團破碎體的集合,地殼中大小斷裂多如牛毛。有些是愈合好的傷疤,有些是還在潰瘍的傷口,不知什麽原因都會引起復發。比如,大型水庫造成後,地下水滲入量增加,庫容水壓升高,就會引起2~4級小地震,次數可多達上百次。但從未聽說引發破壞性的地震。
火車、卡車駛過,人們也會感到地面發生震動。這裏說壹句,人們只對3~4級以上地震才有感覺,所以4級以上地震稱有感地震,6級以上地震才會發生災害。山西裂谷區是地震災害多發區,所以建築部門要求新蓋房子要防8級地震。
山西地震多發區是五大盆地,也就是裂谷區。裂谷區中土層含水量高,沙泥層厚,壹旦像唐山地震壹樣晃動起來,恐怕不是壹個唐山地震的惡果。總的看,基巖山區比盆地地區安全。