深度解析《峰爆》：印度洋板塊活躍意味著什么？

天下人的平安是靠科學技術來守護的。

撰文 | 董漢文（中國地質(zhì)科學院地質(zhì)研究所）

在影片《峰爆》開頭，一則新聞報道稱： “印度洋板塊近期一直處于明顯的活躍狀態(tài)，導致世界各地多個國家發(fā)生不同程度災害”。這些災害正是由于板塊運動引發(fā)的地質(zhì)災害：地震災害及滑坡、泥石流、地陷等次生地質(zhì)災害。影片中的故事，正是在這一背景下發(fā)生的。

圖1. 來源：《峰爆》預告片

01 為什么印度洋板塊活躍，會導致周邊國家發(fā)生地震？

研究顯示，地震并非隨機分布，而是呈有規(guī)律的帶狀分布，地質(zhì)學上我們稱之為地震帶。地震學家對世界各地進行地震監(jiān)測，結(jié)果顯示全球地震絕大多數(shù)沿巖石圈板塊的邊界發(fā)育，部分發(fā)生在大陸內(nèi)部的活動斷裂帶內(nèi)，主要為環(huán)太平洋地震帶、地中海-印尼地震帶、洋脊地震帶及陸內(nèi)變形帶。

其中環(huán)太平洋地震帶處在太平洋板塊與亞歐板塊、印度洋板塊、南極洲板塊和美洲板塊的交界處，地殼運動非?；钴S，是全球規(guī)模最大的地震活動帶，這條地震帶集中了世界上80%的地震，是大多數(shù)災難性地震和全球8級以上巨大地震的主要發(fā)生地帶。

地中海-印尼地震帶是亞歐板塊和印度洋板塊以及非洲板塊交界地帶，地殼比較活躍，集中了世界上15%的地震。電影中提到的地震正是處于該地震帶強烈影響的范圍內(nèi)（青藏高原東南緣，見下圖）。

圖2. 青藏高原活動構(gòu)造分區(qū)與大地震（據(jù)鄧啟東等，2014）

洋脊地震帶分布在全球洋脊的軸部，均為淺源地震，震級一般比較小。

陸內(nèi)變形帶是指板塊碰撞影響帶（斷裂帶）和裂谷帶（如東非裂谷地震帶），分布一些范圍相對較小的地震帶，屬于板塊構(gòu)造影響下的陸內(nèi)變形的結(jié)果。

02 為什么會在同一個地方連續(xù)發(fā)生這么多地質(zhì)災害？上述這些地震帶正是地震的頻發(fā)區(qū)，在這些地區(qū)地質(zhì)災害會多次反復發(fā)生，如2008年5月12日14時28分，在我國四川省汶川縣映秀鎮(zhèn)附近發(fā)生了令人猝不及防的5·12汶川特大地震，8.0MS級（MS是面波震級，是用淺源地震20秒左右的面波振幅量度地震的大?。?，破壞地區(qū)超過10萬平方公里，傷亡非常嚴重，是中華人民共和國自建國以來影響最大的一次地震。2021年7月14日23時36分在四川阿壩州汶川縣（北緯30.97度，東經(jīng)103.37度）再次發(fā)生地震，震級4.8級，震源深度15公里。

無獨有偶，再看看我們國家河北唐山地區(qū)，北京時間1976年7月28日，在唐山、豐南一帶（東經(jīng)118.2°，北緯39.6°）發(fā)生了7.8級唐山大地震，震源深度23千米的地震。時隔44年，于2020年7月12日6時38分唐山發(fā)生5.1級地震（北緯39.78度，東經(jīng)118.44度），震源深度10公里，河北、天津、北京、遼寧等地均有震感。

不僅國內(nèi)，全世界各地同樣如此。例如上個月（8月14日）發(fā)生7.2級地震的海地，就曾在2010年時發(fā)生過7.0級地震。它是位于加勒比海北部的一個島國，處于加勒比板塊和北美板塊交界處，也是環(huán)太平洋地震帶的組成部分，屬于地震頻發(fā)區(qū)。

03 影片中山體滑坡、地陷等一系列地質(zhì)災害又是怎么回事？

影片中的這些地質(zhì)災害，在地質(zhì)上我們稱之為地震的次生災害，即，不是由地震波直接引起的地質(zhì)災害，而是地震發(fā)生后由其它外力因素引發(fā)的。

其實除了山體滑坡、地陷，地震還可引發(fā)其它多種地質(zhì)災害，比如崩塌、地裂縫、沙土液化等。

圖3. 影片中的地陷坑（來源：《峰爆》預告片）

《峰爆》中的貴州小縣城，地處青藏高原的東南緣，受歐亞板塊-印度洋板塊碰撞的強烈影響，而當?shù)赜质堑湫偷目λ固氐孛矃^(qū)，發(fā)育大量溶洞，所以在地震的影響下非常容易造成局部地陷（圖3），而且有二次塌方的可能，所以當下無論是被困者還是救援人員都是非常危險的，隨時會被二次塌方吞沒。崩塌滑坡產(chǎn)生的巨量松散巖土可能導致泥石流，地裂縫進一步發(fā)展衍生成崩塌滑坡，崩滑體堵江形成堰塞湖，對上下游造成災害，失穩(wěn)的破碎山體和崩滑堆積體存在再次崩滑的危險等等……所以在地震發(fā)生時，救援人員所做的不僅僅是拯救當下的被困者，也要想辦法阻止次生災害帶來更大的人員傷亡，像影片中快速疏散群眾、炸山清方等方式，都是為了盡可能減小次生災害帶來的二次傷害。

04 既然地震的分布具有規(guī)律性，為何居住在地震帶附近的人們不搬遷到別的地方？這是個有趣的問題，每次地震發(fā)生都會有人提出類似的問題，這可能是因為大眾對影響地震災害大小的因素不甚清楚。一般而言，地震災害的大小與其本身的震級、烈度、發(fā)震的地點和時間、建筑物的抗震能力以及人們的防震減災意識等有密切關系。

（1）震級和烈度

震級是表示地震本身釋放能量大小的等級。一次地震的震級越大，意味著釋放的能量也越大，可能造成的災害當然也會越大。一般來講，地震震級每提高一級，地震能量提高約31.6倍。根據(jù)地震周期考察和估算，一個8級地震的醞震期一般至少需要200-300年，7級地震也要接近200年才能完成能量積蓄。

烈度是地震發(fā)生后對地面及各種建筑物造成的影響和破壞程度。烈度與震級不同，震級反映地震本身的大小，只與地震釋放的能量多少有關；而烈度則反映的是地震的后果，一次地震后，不同地點的烈度是不同的。其實一次地震的烈度極大區(qū)范圍是有限的，以5·12汶川特大地震為例，烈度為10度以上的區(qū)域是一個狹長的條帶狀地帶，11度以上只有幾個更小的區(qū)域。傷亡主要集中在10度以內(nèi)的區(qū)域，小于等于9度范圍內(nèi)的傷亡依次減少。

（2）發(fā)生地點（城市or無人區(qū)）、時間（白天or夜晚）

地震如果發(fā)生在沒有人煙的高山、沙漠或者海底，即使震級再大，也不會造成傷亡或損失。1997年11月8日發(fā)生在西藏北部的7.5級地震就是這樣的。相反，如果地震發(fā)生在人口稠密、經(jīng)濟發(fā)達、社會財富集中的地區(qū)，特別是在大城市，就可能造成巨大的災害。所以，城市的選址、建設、管理和規(guī)劃要避讓活動斷層、避讓地質(zhì)災害點。

一般來說，破壞性地震如果發(fā)生在夜間，所造成的人員傷亡可能比白天更大，平均可達3至5倍。唐山地震傷亡慘重的原因之一正是由于地震發(fā)生在深夜3點42分，絕大多數(shù)人還在室內(nèi)熟睡。如果這次地震發(fā)生在白天，傷亡人數(shù)肯定要少得多。有不少人以為，大地震往往發(fā)生在夜間，其實這是一種錯覺。統(tǒng)計資料表明，破壞性地震發(fā)生在白天和晚上的可能性是差不多的，二者并沒有顯著的差別。

（3）建筑物的抗震能力

地震時房屋等建筑物的倒塌和嚴重破壞，是造成人員傷亡和財產(chǎn)損失最重要的直接原因之一。房屋等建筑物的質(zhì)量好壞、抗震性能如何，直接影響到受災的程度，因此，必須作好建筑物的抗震設防。

（4）人們的防震減災意識

震前進行防災救災的地震和和地震科學知識普及教育，有計劃地進行救災演練，可以提高全民防震減災的素質(zhì)和技能。歷次地震事件表明，自救和互救是震后搶救生命最重要和有效的途徑，經(jīng)過訓練的群眾，開展自救互救會大大提高搶救的成功率。

總之，人們事先肯定會依據(jù)地方的地質(zhì)情況進行城市規(guī)劃建設，但決定地震災害大小的因素是多方面的，除了選址，防災減災還有很多可以做。

05 當前有哪些防災減災的技術手段？我國地域遼闊，地質(zhì)情況復雜，地震、洪澇、滑坡、泥石流等自然災害頻發(fā)，2008年汶川特大地震給人民的生命和財產(chǎn)造成巨大的傷害。近幾十年來，每年都會因自然災害造成的巨量的經(jīng)濟損失，自然災害已經(jīng)成為影響我國經(jīng)濟發(fā)展和社會安全的重要因素。

為了有效推進防災減災工作，世界各國普遍重視科技手段的研發(fā)和應用。主要做法是建設實驗室和基礎數(shù)據(jù)庫，增強科研投入，利用空間信息技術，構(gòu)建災害監(jiān)測預警技術體系。

空間信息技術，全稱是遙感地理空間信息技術（或“3S”技術），包括遙感技術（Remote Sensing，RS）、地理信息技術（Geography Information Systems，GIS）和全球定位系統(tǒng)（Global Positioning Systems，GPS），是將空間技術、傳感器技術、衛(wèi)星定位與計算機技術、通信技術相結(jié)合，對空間信息進行采集、處理、分析、管理、傳播和應用的現(xiàn)代信息技術。

例如，在影片中，提前預警山體滑坡，讓救災人員有時間做出判斷、制定救人措施的橋段，就是借助高精度衛(wèi)星數(shù)據(jù)，通過計算機三維模擬預測滑坡體可能發(fā)生的情況，從而為決策者提供可靠依據(jù)。

以3S為代表的空間信息技術已經(jīng)在地震、洪澇、滑坡、泥石流等自然災害的防災減災工作中提供了有效的技術支撐，尤其是在快速響應、應急救助和災后重建過程中發(fā)揮著重要作用。

天下人的平安是靠科研技術來守護的。目前我國已有多家高校（如武漢大學、中國地質(zhì)大學等）開設了空間信息技術相關專業(yè)，設置地理信息系統(tǒng)、遙感與地理信息科學、測繪學、地質(zhì)工程、災害地理學等課程，多年來培養(yǎng)了一大批優(yōu)秀的人才。此外，國內(nèi)有多家科研院所從事相關工作，有應急管理部及其直屬單位中國地震局、國家安全生產(chǎn)應急救援中心，自然資源部及其直屬單位（如中國地質(zhì)調(diào)查局、國家基礎地理信息中心和中國測繪科學院等），中科院系統(tǒng)重點實驗室（如山地災害與地表過程等重點實驗室）和教育部直屬的高校（如中國地質(zhì)大學、成都理工大學等）。

在以知識經(jīng)濟、信息技術為主導的今天，大力加強科學技術在防災減災中的應用，是未來防災減災領域的必由之路。

天災無情人有情，救援人員們都辛苦了！

愿天下所有人平平安安~