地震是地球内部介质局部发生急剧的破裂，产生的震波，从而在一定范围内引起地面振动的现象。古往今来，作为始终困扰着全世界人民的重大自然灾害之一，每次破坏性地震发生所造成的灾难都给人们留下了刻骨铭心的记忆。

地震的成因

有关地震的成因，古时候人们常常把它与神话传说联系起来。例如，在中国，人们认为发生地震的是土地神发威，更有甚者认为地震是天上诸神对凡间的不满而给予的警告，因此，古代的帝皇常常通过祷告的方式来祈求上天的原谅。而在深受地震灾害困扰的岛国日本，也存在很多有关地震成因的神话传说，他们认为在地下住着许多不安分的巨大鲶鱼怪，每当鲶鱼怪们翻动身体的时候，就会发生地震，人们争先恐后的想通过压住鲶鱼怪不让它翻身来制止地震的发生（如下图）。

随着科学认知水平的不断提高，人们开始从地震发生的物理学机制来重新思考地震的成因。相应的，近代地震学作为一门独立学科逐渐建立于十九世纪初期，但相较于其他学科地震学的起步较晚。从物理学角度来看，天然地震的产生是由地下岩石的破裂所导致的。由于热的地核的加热作用，在较长的时间尺度上，地幔物质呈现出流体所具有的动力学特性，即地幔对流作用。地球内部的地幔对流并不是均匀的，因此漂浮在地幔物质之上的地壳和岩石圈块体在不均匀的对流作用力的驱动下相互挤压碰撞，而在挤压和碰撞的过程中，岩石中的应力不断积累并形成了一系列断层。当断层上的剪切应力积累到足以克服与正应力和摩擦系数有关的静摩擦力时，平时锁闭的断层发生滑动就将诱发地震。地震的发生会释放断层上所积累的应力，但随着构造作用断层上的应力将重新积累，并进入下个地震循环，因此地震的发生具有一定的周期性。

地震的危害

谈起地震的危害，我们先从统计数据开始。据统计(Dates of the Science Council of Japan, 1989)，上个世纪初到八十年代末死于自然灾害的总人数大约为408万人，其中死于洪水的人数占总人数的29.7%，死于热带风暴的人数占16.8%，死于火山爆发的占1.9%，死于海啸的占0.5%，死于滑坡的占0.1%，而死于地震的在总人数中所占的比例高达50.9%。从地域划分，20世纪死于自然灾害的408万人中有85.5%分布在亚洲及太平洋地区。而从1990年到20世纪末，又有100万人死于这些自然灾害。此外，不同自然灾害直接存在相互转换的可能，例如：2004年印尼苏门答腊地震之后诱发的海啸导致了25万人的死亡；1933年中国叠溪地震后形成的堰塞湖绝提，至少造成了2500人死亡；地震还易导致泥石流、滑坡等次生灾害的发生。

大约公元1201年7月，近东和地中海东部地区地震，众多城市遭破坏，估算死亡人数达110万，被认为是死亡人数最多的地震；公元1556年1月23日 （明嘉靖34年），中国陕西关中发生8级大地震，影响范围达7省211个县，死亡人数达83万之多；1668年7月25日（清康熙七年六月十七日）戌时郯 城地震，震级8.5级左右，地震波及鲁、苏、皖、浙、闽、赣、鄂、豫、冀、晋、陕、辽诸省及朝鲜等，震中周围50多万平方公里范围内的150多个州县遭受不同程度破坏，有感半径达800多公里，死亡人数约20万；1920 年，中国甘肃省地震，8.5 级，死亡20万人； 1923年9月日本关东大地 震，8.3 级，死亡达14万人，地震引发大火，烧毁房屋36万户；1933年四川叠溪地震，7.5级，地震时山体崩塌堵塞岷江，形成四个堰塞湖，大震后 45天，湖水溃决，洪水纵横泛滥，长达千余里，淹没人员2万多，冲毁良田5万亩；1960年5月22日智利接连发生了7.7级、7.8级、8.9级三次大 震，震中区几十万幢房屋大多破坏，引发滑坡及巨大的海啸，海啸殃及日本国；1970年5月，秘鲁最大的渔港钦博特市地震，7.6级，6万多人死亡， 100万人无家可归；1976年7月，中国唐山地震，7.8级，造成24万人死亡（下图）；1990年1月，伊朗西北部地区发生里氏7.7级地震，造成4万人死亡，10万人受伤；1995年1月日本阪神7.2级地震，造成5千多人丧生； 2001年1月印度氏6.7级地震，造成2.5万人死亡；2003年伊 朗巴姆地震，震级为6.3级，死伤人数高达7万；2004年12月，印尼苏门答腊岛附近海域地震，9.0级左右，引发巨大海啸，20多万人死亡；2005 年，巴基斯坦控制的克什米尔地区地震，7.6级，7.3万多人死亡，数百万人无家可归；2008年5月12日的中国汶川地震，8.0级，造成了8万多人死亡；2010年1月加勒比岛国海地地震，7.0级，造成10多万人丧生；2010年2月，刚刚发生的智利康塞普西翁地震，8.8级，造成重大人员伤亡（这座始建于1550年的城市，屡遭地震、海啸破坏，屡迁城址，1754年迁到现址）。（参考资源网）

地震灾害的预防

地震灾害的预防，主要分为地震预测和震后应急响应两个部分。

地震预测是要提前指出地震发生的时间、地点、震级，这就是地震预报的三要素，完整的地震预报这三个要素缺一不可。目前地震预测可以分为地震短临预测和地震中长期预测两种。地震的短临预测，指的是对未来10天~3个月内可能发生破坏性地震的地域的预报，人们习惯上认为的地震预测指的就是地震的短临预测。地震的短临预测主要通过震的前兆（震前可能的前兆现象有地声、地光、喷油、喷气、地气味、地气雾、地下水异常、井孔变形、动物行为异常、植物异常、气象异常等）来预测地震可能的发生时间。比较成功的案例如1975年发生在我国的海城地震，由于震前的地声和地光现象十分明显，政府部门提前发出地震预报，有效的降低了地震造成的损失。但不幸的是，并不是所有的地震都存在明显的前兆现象，而且，其他的一些自然现象如洪水、干旱也可能导致类似的异常现象发生，如动物行为异常。

地震预测问题提出的目的在于避免或减轻地震灾害。为此，它应当具有高度的可靠性，预报不准会引起居民不必要的恐慌，给社会、经济带来损失。但可靠的预测是非常困难的，因为人类至今对地震的成因和规律还认识得很不够。地震学家不能直接观测地球内部，以致对地震的孕育过程和影响这一过程的种种因素缺乏观测数据。因此，尽管地震预测问题提出很久，但进展缓慢。各国科学家为此作了很大努力，但至今仍不能准确预测地震，在最好的情况下也只能做出很粗略的估计。

而地震的中长期预测，指的是对未来1~10年内可能发生破坏性地震的地域的预报。做好地震的中长期预测，准确的规范不同地震危险性下各个地区的建筑物的抗震标准，将地震学、大地测量学等观测仪器合理的分配到各个地区，能够有效地降低地震带来的人员伤亡和经济损失。目前国际上有关地震预测的研究以中长期预测为主。

现在越来越多的国家把地震防御的工作重心转移到如何应对地震发生以后所必须面临的灾害救援工作。地震科研工作者必须从自己的专业角度建立一套科学合理的震后应急系统来指导抗震救灾工作，根据优先级包括：首先通过接收到的地震波到时信息较准确的定出地震的震中；利用地震波或者大地测量等观测反演得到地震的破裂过程；根据震源周边地区的地质地貌结构，通过数值模拟的手段计算地震在地表产生的最大速度（PGV）和最大重力加速度（PGA）分布，并结合人口建筑分布特点，指导救援力量的调配，并估算地震可能造成的经济损失；深入研究地震发生的机理，判断余震可能的发展趋势，对今后该地区的防震减灾工作提供科学参考依据。

参考文献

1．　 地震学引论，Peter M. Shearer 著，陈章立 译。地震出版社，2008.

2．　 Geller R J, Jackson D D, Kagan Y Y, et al. Earthquake cannot be predicted. Science, 1997, 275:1616

3．　 Stein R S. Earthquake conversations. Sci Am, 2003,288:72-79

4．　 Dates of the Science Council of Japan, 1989

5．　 中国地震信息网，地震百科，http://www.csi.ac.cn

（单斌、谢祖军、葛粲 供稿）