重新评定鲁南地震区划工作的启示
2009-04-17 18:20:46.0 来源: 山东省地震局 作者: 林趾祥 刁守中
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重新评定鲁南地震区划工作的启示 ——1668年郯城8½级特大地震劫难340周年纪念
山东省地震局 林趾祥 刁守中
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今年是1668年郯城8½级特大地震劫难340周年,也是重新评定鲁南地震区划项目完成20周年。回顾那次大地震给人类带来的巨大灾难,重温改革开放后我国地震部门直接为国民经济建设服务的一项重大科研项目--重新评定鲁南地震区划顺利完成,对于全面落实科学发展观,进一步做好新时期防震减灾工作是十分有益的。 一.1668年郯城8½级地震
公元1668年7月25日晚(清康熙七年六月十七日戌时),山东郯城发生了一次旷古未有的毁灭性特大地震,这次地震是中国东部有史以来最大的地震,波及到陕西、山西、河北、河南、湖北、江西、浙江、福建、安徽、江苏等省以及中国东部海域和朝鲜半岛。总面积近100万K㎡,有震害记载的地区达19万K㎡以上。直接死于地震的人数在5万人以上。加之震后水灾严重,天气炎热,腐尸无以掩埋,灾后瘟疫流行,因暑、疫、饿而死的人难以统计,为旷古奇灾。 经过史料分析、现场考察,这次地震的震中在郯城、临沂、临沭的交界处,震中地理坐标为北纬34度48分,东经118度30分,震级达8½级,震中烈度达十二度,是我国东部唯一一次8.5级地震,也是中国三次8.5级地震之一。1668年山东郯城8½级地震后,大华北地震区相继发生1679年河北三河平谷8级地震、1695年山西临汾8级地震、1739年宁夏平罗8级等特大地震。这一系列特大地震的发生,提出了许多理论与实际问题有待回答。 二. 重新评定鲁南地震区划项目的提出
鲁南地区系指山东省临沂市所辖区域。该区地处山东省东南部,北倚沂山、鲁山,东濒黄海,南为黄淮平原。其南北
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长228km,东西宽 202km,总面积21099k㎡,人口达1062万。全区土地和自然资源丰富,而矿藏资源尤为突出,经济发展潜力很大。然而,鲁南地区位于我国东部著名的郯庐大断裂带的中段,该断裂带新构造活动强烈。公元1668年曾发生过郯城8½级地震,这次巨大的震灾给后人带来了强烈的地震恐惧感。二十世纪六十年代中期至七十年代,我国华北地区先后发生邢台、渤海、海城、唐山等一系列强震,鲁南地区一直引人关注。在1956年李善邦教授主编的《中国地震烈度区域划分图》上,鲁南绝大部分地区被划为Ⅷ度以上的高烈度区。1977年由国家地震局颁布的《中国地震烈度区域划分图》中,鲁南及邻近的苏北地区仍被列为未来百年内将发生8级地震的危险区,Ⅶ度以上的面积约达3.25万K㎡。其中,临沂—宿迁一带被划为Ⅹ度以上的高烈度区。由于受地震高烈度区的制约,国家在规划、安排重点建设项目时,许多大型厂矿企业在该区得不到建设,鲁南地区成为国家重点建设项目的“死区”。这样鲁南地区优越的自然资源得不到充分利用,经济建设、社会发展受到很大限制,也直接影响整个山东省国民经济的发展。 长期以来,在我国东部发生的山东郯城8½级地震因其强度最大、烈度最高、历史资料最丰富、地表地质出露较好等,许多专家对其发生的地体环境、发震断层、地震成因、地震影响场与地震区划、地震前兆异常等科学问题进行了研究,取得了许多有意义的成果。1984年高维明、汤永安、李家灵、郑朗荪、林趾祥等人在前人研究基础上,结合自身多年来积累的研究成果和新的认识,尤其是国外活断层、古地震研究以及地震区划中的地震危险性概率分析方法的引入和应用,对原确定鲁南地震烈度的原则和依据产生异议,提出了开展鲁南地震基本烈度重新评定的建议和方案,得到了山东省地震局和时任国家地震局副局长、学部委员丁国瑜先生的支持。1984年底在济南召开了鲁南地震基本烈度重审工作方案论证会,与会专家认为这项课题的提出具有开创性,该技术方案内容丰富、资料充实、开题论据充分、工作方案可行、经过努力可以取得预期成果,一致通过评审。论证会后,在山东省人民政府和国家地震局领导的支持和关怀下,国家地震局与山东省科委于1985年4月正式签订了“重新评定鲁南地区地震区划”工作的协议书,双方共同投资协作,用三年时间完成这项重大科研项目。国家地震局为保证高质量地按时完成工作任务,组织山东省地震局、国家地震局分析预报中心、地球物理研究所、地质研究所等十余个单位和院校,调配精干的技术力量,利用先进的技术装备开展工作。1985年5月国家地震局烈度评定委员会对“重新评定鲁南地区地震区划工作设计任务书”进行了审定并予以通过。至此,重新评定鲁南地震区划工作的前期工作基本就绪。
三.重新评定鲁南地震区划主要成果
重新评定鲁南地震区划工作充分利用了地震科技十几年发展起来的新技术和新方法,对鲁南地区开展了系统、深入、细致的考察与研究。1985年8月至1988年3月,先后有十几个单位五百余名科技人员参加了这项工作。系统收集地震、地质、地球物理、大地测量等资料并在国内外研究成果的基础上,开展了地震地质考察,完成了各种大比例尺地质填图约11000K㎡,地质路线剖面约1000KM,断层活动测量近600测点,采集地质年代及其它样品200余个,开挖古地震探槽108个,进行了工作区及大华北地区航、卫片影像的处理与解译;开展了以人工地震为主的深部地球物理综合探测,共完成探测剖面1850Km;进行了跨沂沭断裂带的地形变测量21条。同时还进行了近场强化地震观测、历史地震及古地震遗迹的追踪调查以及室内实验、分析计算等研究工作,进行了地震活动性的深入研究。三年中先后完成三级课题26个,提交研究报告49篇,二级课题研究报告5个。在此基础上完成了项目总报告、1:50万的鲁南地区地震区划图(共4幅)及其说明书,撰写了重新评定鲁南地区地震区划工作报告。重新评定鲁南地震区划在地震科学研究上取得主要成果如下: (一) 通过大量艰苦的野外现场工作,发现并确定了1668年郯城大震的地震断层,重新确定了郯城地震的震中位置。为分析沂沭断裂带现代运动学特点和力学性质,也为划分鲁南潜在震源区提供了新的资料和重要依据。 (二) 通过大量的古地震遗迹开挖及其年代学的研究,据样品年代测定和分析推算,在沂沭带上8级地震的平均复发间隔为3500年,从而解决了鲁南地震区划的关键问题。 (三) 鲁南深部地球物理综合探测成果揭示了沂沭古裂谷和岩石圈一些新的现象。这些新现象的发现,不仅使我们对古裂谷的形成及演化、大震深部环境,潜在震源区划分等有了新的认识,而且还为岩石圈动力学研究提供了新资料。 (四) 充分利用了地震地质、地震活动、深部探测等方面研究所取得的新成果,科学地划分了潜在震源区,并对国际工程地震界普遍使用的先进的地震危险性概率分析方法,结合鲁南地区的实际作了改进,较好地体现了沂沭断裂带具有东西分带、南北分段、地震活动强度大、频度低及地震活动时空不均一的特点。使鲁南区划更具新特色,也为编制新的中国地震区划图提供了新鲜经验。 (五) 新的鲁南地震区划图与1977年编制的区划图相比两者之间存在明显差别。在新的区划图中,最高烈度由原ⅹ度以上降为为Ⅷ度,且Ⅷ度区的面积由原来9200 K㎡缩小为970 K㎡。 这一重大地震科技成果,一是冲出了历史上发生过8级以上大震的地区不能投资建设国家重点项目的禁区,为鲁南地区的经济腾飞提供了十分有利的条件;二是排除了该区未来百年内发生8级大震的可能性,减轻了该区广大干部和群众的恐震心理,进一步促进了社会的稳定。
四.重新评定鲁南地震区划工作的启示
“重新评定鲁南地震区划” 项目研究历时三年多,该项目是改革开放后我国地震部门直接为国民经济建设服务的一项重大科研项目,不仅在地震科学研究上取得了一系列重要研究成果,而且对鲁南社会经济发展也具有十分重要的意义。二十年后的今天,当我们看到重新评定鲁南地震区划对该地区经济发展、社会繁荣带来的巨大变化时,真是感慨万千。因此,回顾重新评定鲁南地震区划工作并概括归纳其取得的经验和启示,对进一步全面落实科学发展观,创新性地做好新时期防震减灾工作,无疑是有益的。 (一)地震科学研究只有面向社会服务社会才能大有作为。鲁南地区是我国历史上发生最强烈地震的地区,这一地区建国后两次地震烈度区划都被划为高烈度区,长期被视为重大建设项目的禁区,其地震危险性的重新评估是涉及该区经济和社会发展的一个十分重要的问题。因此,重新评定鲁南地震区划研究项目不仅是一个重大地震科学问题,而且也是一个与社会有着广泛影响、与经济建设有着密切联系的重大研究项目,深受山东省尤其是鲁南地区各级政府和广大群众的关注。因此,该项目选题明确、针对性强、并且具有很高的实用性,取得的科学成果至今仍被广泛引用。而最终完成的新的鲁南地震区划使鲁南地区工程建设、城市建设的抗震设计更趋合理,它对该地区的经济和社会发展、对山东省生产力布局优化和外向型经济发展都具有重要的现实意义和深远的积极影响。据统计,临沂市1986年的GDP仅为110.69亿元,至2007年该区GDP已达到1660亿元,是1986年的15倍,由此可见,地震科学研究只要满足国家和社会需求就能推动国民经济发展和社会进步,地震科学研究也只有与国民经济建设及社会进步不断地协调发展,才能大有作为。 (二)只有坚持创新,地震科研水平才能不断得到提升。鲁南地震区划之所以能结出丰硕的成果,最根本的还是得益于地震科技创新。重新评定鲁南地震区划的创新点主要体现在社会性和科学性两个方面:一是重新评定鲁南地震区划是地震部门直接面向社会经济建设的一项突出的重大科研项目。上世纪八十年代中期我国正处于改革开放的初期,在以经济建设为中心的方针指引下全国上下一心一意搞建设,蓄势待发,尽快把国民经济抓上去。而鲁南地区因受地震高烈度的制约,国民经济的发展受到严重影响。在此背景下我国地震科技工作者根据当时国内外地震区划理论与方法的新进展,改变多年来在地震区划上的思维定式、提出对鲁南地区地震烈度重新评定的课题得到国家地震局和山东省政府的支持。二是重新评定鲁南地震区划项目研究课题及其所解决的问题具有前沿性、针对性和创新性。该项目不回避实质问题、紧紧抓住1668年郯城8 级地震的发震断层、地震复发间隔等关键性难题,注重国外引进的新方法、新成果的应用,并在前人研究的基础上,将大量丰富的第一性基础资料和数据通过深入地综合分析,对这些关键性的难题在认识上得到新的飞跃,取得了多方面具有原始性创新的成果。例如:1668年郯城8 级地震断层的发现与震中的确定、沂沭断裂带新构造活动的东西分带南北分段特性等。特别在1668年郯城地震断层、三次古地震事件的发现及8级左右强震的重复间隔的确定上取得了突破性的科技进步。 (三)严谨认真的工作作风和锲而不舍的敬业精神是创一流地震科研成果的基本条件。一是在“重新评定鲁南地震区划”的成果中饱含了我国老一辈地震科学家言传身教、风范在先、治学严谨的高尚品德。例如:丁国瑜、马宗晋、梅世蓉等先生从计划任务书的设计、实施方案的制定到整个项目的实施,都给予热情的关怀和悉心的指导,胡聿贤、陈颙、徐煜坚、李坪、许绍燮、时振梁等先生也多次给予技术指教,丁国瑜、马宗晋、时振梁等先生还利用评审会的机会给大家作专题学术报告,介绍国内外地震地质、地震学和地震区划等方面的最新研究成果,使整个项目能立足于新的高起点上,实施技术途经和方法不断得到改进提高,少走弯路。二是承担项目的科技人员都不辞辛劳、工作认真细致、满腔热情投入工作。如对郯城大地震的史料不仅收集、整理、查阅了520余种原始史料,还对郯城地震重要的地震遗迹,反复进行现场查勘走访并在现场展开学术争鸣,经充分讨论取得共识。再如从事地震地质考察的科研人员不畏艰难不计报酬,冒着酷热常常每天步行20余千米完成了各种大比例尺地质填图、古地震遗迹开挖、发震断层的调查等野外工作,取得了十分丰富可靠的实际资料。 (四)联合协作、协同攻关、发挥团队精神是取得重大地震科研成果的有力保证。“重新评定鲁南地震区划”项目涉及地震、地质、地球物理、大地测量等多学科领域,设置的课题内容广泛,由地表浅部研究到地壳深部研究;由静态研究到动态研究;由现代地震研究到历史地震及古地震研究;由宏观定性研究到微观定量分析研究等。项目实施中各学科确立的课题都扣题紧密、重点突出、围绕主题开展工作。在一些重大问题上注重各学科间的横向交流,相互渗透和综合分析,尽管各学科工作方面不同、方法不同、各自独立工作,但得到的结果比较一致,有较高的科学性。因此,重新评定鲁南地震区划研究项目投入的力量巨大、研究的广度深、取得的成果多,体现了多学科、多手段、多方法的有机结合,确保区划工作的高质量。 (五)严格的组织管理是顺利完成重大地震科研项目的重要保障。为加强项目组织管理,国家地震局专门成立了重新评定鲁南地震区划工作指挥部,并在山东省地震局设立指挥部办公室。一是进行分级管理,即将项目分为一级课题、二级课题(5个)、三级课题(26个),分级管理,减少了承担项目单位的中间层次,提高了运作效率。二是重点保证三级课题的基础性工作。三级课题是取得扎实基础资料、数据,获得科技创新的前沿,因此从时间上、经费上给予了充分支持保证,尤其对关键性难点的三级课题,如活断层调查、古地震遗迹开挖等都予以重点保证。三是开展广泛工作与学术交流,促进创新。项目实施三年多共组织展开各种专题交流会、较大规模的工作与学术交流会十余次,包括现场交流及验收。这些交流有助于疑难问题的解决和学科间的渗透,推动了项目的研究深度和广度,有利于科技创新。四是加强信息传递沟通。鉴于该项目涉及单位多、人员多、时间长,项目指挥部办公室编发了12期“工作简报”,起到了沟通情况。五是注意培养人才。该项目有大量年轻科技人员参加,项目实施中特别注意将这些年轻人员安排在二、三级课题的第一线锻炼,新老结合、以老带新,在实际工作中培养了一批年轻科技人才,他们陆续成为各单位的科研骨干力量。 二十年来,党和政府始终对防震减灾工作给予了高度重视和大力支持。防震减灾科技在先,地震科技在防震减灾前进道路上发挥了先导作用,做出了重大贡献。汶川8级特大地震表明,我国防震减灾工作体系尚须全面完善,地震科技能力亟待进一步提升,需要我们付出更大的努力。因此,认真总结以往我国地震科技工作中所取得的成功经验,对于提高地震科技自主创新能力,做好新时期防震减灾工作是十分重要的。 本文在写作过程中得到了汤永安、李家灵等先生的热情帮助,在此一并致谢。
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