地震是地球內部介質局部發生急劇的破裂，產生的震波，從而在一定范圍內引起地面振動的現象。古往今來，作為始終困擾著全世界人民的重大自然災害之一，每次破壞性地震發生所造成的災難都給人們留下了刻骨銘心的記憶。

地震的成因

有關地震的成因，古時候人們常常把它與神話傳說聯系起來。例如，在中國，人們認為發生地震的是土地神發威，更有甚者認為地震是天上諸神對凡間的不滿而給予的警告，因此，古代的帝皇常常通過禱告的方式來祈求上天的原諒。而在深受地震災害困擾的島國日本，也存在很多有關地震成因的神話傳說，他們認為在地下住著許多不安分的巨大鯰魚怪，每當鯰魚怪們翻動身體的時候，就會發生地震，人們爭先恐后的想通過壓住鯰魚怪不讓它翻身來制止地震的發生（如下圖）。

隨著科學認知水平的不斷提高，人們開始從地震發生的物理學機制來重新思考地震的成因。相應的，近代地震學作為一門獨立學科逐漸建立于十九世紀初期，但相較于其他學科地震學的起步較晚。從物理學角度來看，天然地震的產生是由地下巖石的破裂所導致的。由于熱的地核的加熱作用，在較長的時間尺度上，地幔物質呈現出流體所具有的動力學特性，即地幔對流作用。地球內部的地幔對流并不是均勻的，因此漂浮在地幔物質之上的地殼和巖石圈塊體在不均勻的對流作用力的驅動下相互擠壓碰撞，而在擠壓和碰撞的過程中，巖石中的應力不斷積累并形成了一系列斷層。當斷層上的剪切應力積累到足以克服與正應力和摩擦系數有關的靜摩擦力時，平時鎖閉的斷層發生滑動就將誘發地震。地震的發生會釋放斷層上所積累的應力，但隨著構造作用斷層上的應力將重新積累，并進入下個地震循環，因此地震的發生具有一定的周期性。

地震的危害

談起地震的危害，我們先從統計數據開始。據統計(Dates of the Science Council of Japan, 1989)，上個世紀初到八十年代末死于自然災害的總人數大約為408萬人，其中死于洪水的人數占總人數的29.7%，死于熱帶風暴的人數占16.8%，死于火山爆發的占1.9%，死于海嘯的占0.5%，死于滑坡的占0.1%，而死于地震的在總人數中所占的比例高達50.9%。從地域劃分，20世紀死于自然災害的408萬人中有85.5%分布在亞洲及太平洋地區。而從1990年到20世紀末，又有100萬人死于這些自然災害。此外，不同自然災害直接存在相互轉換的可能，例如：2004年印尼蘇門答臘地震之后誘發的海嘯導致了25萬人的死亡；1933年中國疊溪地震后形成的堰塞湖絕提，至少造成了2500人死亡；地震還易導致泥石流、滑坡等次生災害的發生。

大約公元1201年7月，近東和地中海東部地區地震，眾多城市遭破壞，估算死亡人數達110萬，被認為是死亡人數最多的地震；公元1556年1月23日 （明嘉靖34年），中國陜西關中發生8級大地震，影響范圍達7省211個縣，死亡人數達83萬之多；1668年7月25日（清康熙七年六月十七日）戌時郯 城地震，震級8.5級左右，地震波及魯、蘇、皖、浙、閩、贛、鄂、豫、冀、晉、陜、遼諸省及朝鮮等，震中周圍50多萬平方公里范圍內的150多個州縣遭受不同程度破壞，有感半徑達800多公里，死亡人數約20萬；1920 年，中國甘肅省地震，8.5 級，死亡20萬人； 1923年9月日本關東大地 震，8.3 級，死亡達14萬人，地震引發大火，燒毀房屋36萬戶；1933年四川疊溪地震，7.5級，地震時山體崩塌堵塞岷江，形成四個堰塞湖，大震后 45天，湖水潰決，洪水縱橫泛濫，長達千余里，淹沒人員2萬多，沖毀良田5萬畝；1960年5月22日智利接連發生了7.7級、7.8級、8.9級三次大 震，震中區幾十萬幢房屋大多破壞，引發滑坡及巨大的海嘯，海嘯殃及日本國；1970年5月，秘魯最大的漁港欽博特市地震，7.6級，6萬多人死亡， 100萬人無家可歸；1976年7月，中國唐山地震，7.8級，造成24萬人死亡（下圖）；1990年1月，伊朗西北部地區發生里氏7.7級地震，造成4萬人死亡，10萬人受傷；1995年1月日本阪神7.2級地震，造成5千多人喪生； 2001年1月印度氏6.7級地震，造成2.5萬人死亡；2003年伊 朗巴姆地震，震級為6.3級，死傷人數高達7萬；2004年12月，印尼蘇門答臘島附近海域地震，9.0級左右，引發巨大海嘯，20多萬人死亡；2005 年，巴基斯坦控制的克什米爾地區地震，7.6級，7.3萬多人死亡，數百萬人無家可歸；2008年5月12日的中國汶川地震，8.0級，造成了8萬多人死亡；2010年1月加勒比島國海地地震，7.0級，造成10多萬人喪生；2010年2月，剛剛發生的智利康塞普西翁地震，8.8級，造成重大人員傷亡（這座始建于1550年的城市，屢遭地震、海嘯破壞，屢遷城址，1754年遷到現址）。（參考資源網）

地震災害的預防

地震災害的預防，主要分為地震預測和震后應急響應兩個部分。

地震預測是要提前指出地震發生的時間、地點、震級，這就是地震預報的三要素，完整的地震預報這三個要素缺一不可。目前地震預測可以分為地震短臨預測和地震中長期預測兩種。地震的短臨預測，指的是對未來10天~3個月內可能發生破壞性地震的地域的預報，人們習慣上認為的地震預測指的就是地震的短臨預測。地震的短臨預測主要通過震的前兆（震前可能的前兆現象有地聲、地光、噴油、噴氣、地氣味、地氣霧、地下水異常、井孔變形、動物行為異常、植物異常、氣象異常等）來預測地震可能的發生時間。比較成功的案例如1975年發生在我國的海城地震，由于震前的地聲和地光現象十分明顯，政府部門提前發出地震預報，有效的降低了地震造成的損失。但不幸的是，并不是所有的地震都存在明顯的前兆現象，而且，其他的一些自然現象如洪水、干旱也可能導致類似的異常現象發生，如動物行為異常。

地震預測問題提出的目的在于避免或減輕地震災害。為此，它應當具有高度的可靠性，預報不準會引起居民不必要的恐慌，給社會、經濟帶來損失。但可靠的預測是非常困難的，因為人類至今對地震的成因和規律還認識得很不夠。地震學家不能直接觀測地球內部，以致對地震的孕育過程和影響這一過程的種種因素缺乏觀測數據。因此，盡管地震預測問題提出很久，但進展緩慢。各國科學家為此作了很大努力，但至今仍不能準確預測地震，在最好的情況下也只能做出很粗略的估計。

而地震的中長期預測，指的是對未來1~10年內可能發生破壞性地震的地域的預報。做好地震的中長期預測，準確的規范不同地震危險性下各個地區的建筑物的抗震標準，將地震學、大地測量學等觀測儀器合理的分配到各個地區，能夠有效地降低地震帶來的人員傷亡和經濟損失。目前國際上有關地震預測的研究以中長期預測為主。

現在越來越多的國家把地震防御的工作重心轉移到如何應對地震發生以后所必須面臨的災害救援工作。地震科研工作者必須從自己的專業角度建立一套科學合理的震后應急系統來指導抗震救災工作，根據優先級包括：首先通過接收到的地震波到時信息較準確的定出地震的震中；利用地震波或者大地測量等觀測反演得到地震的破裂過程；根據震源周邊地區的地質地貌結構，通過數值模擬的手段計算地震在地表產生的最大速度（PGV）和最大重力加速度（PGA）分布，并結合人口建筑分布特點，指導救援力量的調配，并估算地震可能造成的經濟損失；深入研究地震發生的機理，判斷余震可能的發展趨勢，對今后該地區的防震減災工作提供科學參考依據。

參考文獻

1．　 地震學引論，Peter M. Shearer 著，陳章立 譯。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．　 中國地震信息網，地震百科，http://www.csi.ac.cn

（單斌、謝祖軍、葛粲 供稿）