港大教授岳中琦：地壓釀震災

吁城鎮化提速遏震區災害

8月3日發生在雲南省魯甸縣6.5級地震震級看似不大，造成的生命及財產損失卻相當慘重。個中原因，除雲南正值雨季天氣惡劣外，分析普遍認為是由於一些房屋抗震能力不足以及震源淺、震級強等造成。長期從事地質學研究的香港大學岳中琦教授對此有不同看法。他在接受本報專訪時指出，更深層次原因是岩層之間儲存大量高壓氣體，形成空氣囊，氣壓不斷增加而引發地震。他認為，內地震區民居建築隨機而分散，混亂分布於地震易發帶，造成了抗震救災的困難，也加大了地震災難的傷亡程度。他并表示，貧窮山區城鎮化建設是一條可行、有效、經濟、環保、抗震、抗滑坡和致富的途徑。香港商報實習記者牛玥潼

詳解魯甸地震本質——極高壓氣體噴出地表

香港商報：此次魯甸地震是雲南14年來最大一次地震，遇難人數達到617人，您曾說過：「地震遇難者因房屋倒塌或滑坡掩埋致死是問題的表現，不是問題的本質。」那您覺得問題的本質什麼呢？在此希望聽到您科學權威的解釋。

岳中琦：我認為本質問題有兩個，第一個問題我已在過去不少論文中分析和提到了。我認為，地震能量是極高壓甲烷氣體體積膨脹能，地震重大傷亡凶手是極高壓天然氣噴出地表。我在對2008年汶川大地震的考察和研究中認識和報道了這一科學規律。然而遺憾的是，迄今人們還沒有利用這個規律和認識來調查、分析地震和其造成的災害，依然用不完全正確的理論和方法來從事抗震救災工作，至今依然存在著大量無法合理解釋的現象和災害結果。

第二條本質問題就是，中國地震帶大量貧困地區建築物極其分散地建築在各個山坡地或山間小盆地上。這個事實可從衛星和航空照片可立即看到，大量自然而隨機建築的、混亂分布的居民建築物。它們可謂滿山遍野。同時也可見到，通往這些居民建築物的，是大量長長彎曲的各種盤山公路。

這樣的民居建築及道路分布，也就造成并加大了抗震救災的困難。也不利於及時發現、找到分散在各處山坡谷地的受災民眾，從而加大了地震災難的傷亡程度。極高壓氣體從地下噴出，是與建築物和山坡地下的岩土以及地層的物理和力學性質與質量密切相關的。氣體噴出的地點也是隨機而分散的，多為沿岩土體薄弱帶。漫山遍野分散的建築物，其所坐落的山坡或谷地也難以勘察和進行地基處理。它們有極大可能坐落在岩土體和山坡地的薄弱地帶、斷層地帶。這些建築物極有機會遇到高壓氣體的噴出點和帶。高壓氣體在地下快速擠脹運移，能大幅震動斷錯的岩土地基，再加上單棟建築物質量較低（不抗拉），從而造成山坡垮塌或滑坡、建築物垮毀，導致人員的傷亡。

地底氣壓暴增引發災難日本阪神地震同出一轍

香港商報：有日本網民評價此次雲南地震說：「總是因為M6.5這種級別的地震出現這麼多的傷亡，這根本不是『天災』而是輕視增強建築物耐振性造成的『人禍』。」關於地震成因的解釋也是眾說紛紜，請您具體談下您認為的地震成因是什麼？

岳中琦：地震的成因簡單點說，就是岩層之間儲存大量高壓氣體，形成空氣囊，氣壓不斷增加而引發地震。每次地震是在重力、構造應力場與岩土體強度的配合和制約下，從地下深部沿斷裂帶逃脫出的、飛速上升、側升與膨脹的异常高壓氣體和斷裂帶岩土體間的相互作用和絕熱變化的瞬態完成過程。更通俗地說，每次瞬間地震過程是在地殼內部斷裂岩體中高速運移的高壓甲烷氣體膨冲波的瞬態形成、成長、壯大和消亡過程。

以汶川地震為例，汶川地震發生不久，我前去汶川地震進行實地考察近3個月，考察研究發現汶川地震形成機制和發生過程可以簡述為：在重力、結構應力場與岩石體強度的配合和制約下，從地下深部，沿斷裂，不整合面或煤層等薄弱帶逃脫出的，迅速向上，側升與膨脹的一股海量异常高壓氣體和受擠壓斷裂帶岩土體間的相互作用、絕熱變化順態完成過程。

汶川地震能源主要是地殼深度及高密度和壓強甲烷天然氣的體積膨脹能。高壓氣體快速降壓、體積膨脹，一定要吸熱。它們進入大氣后，可使得極震區地表空氣溫度降低，變冷。地殼岩土體是被其內部薄弱地帶快速運移的、極高壓強的甲烷氣體主動膨脹，而被動地波動、變形、斷裂和移位。

因此，日本網民作此評價是由於他們不了解地下極高壓氣體是地震災難的真正凶手。1995年1月17日發生在日本關西地區的阪神7.2級（后改為7.3級）地震導致了6434人死亡和43792人受傷，這個極其嚴重傷亡就是因為極高壓天然氣擠脹出地下地層岩土體造成的。這同魯甸地震傷亡嚴重的極高壓天然氣原因是一樣的。

效仿日本防震經驗震區城鎮化當提速

香港商報：有一種說法是，對於日本這個地震高發的國家來說，同等M6.5的震級在日本傷亡數字可能就不會像中國那麼大，對於防御地震方面日本有哪些做法值得中國借鑒的呢？岳中琦：首先，日本已經習慣於地震，而且日本有密集的地震儀器、透徹的地震研究以及優良的防震措施。其次，日本山上樹木很多，山上的植被非常好，日本山區的住宅人數是很少的，一般住在山間盆地住的人數會多些。除此之外，日本的城鎮化做的比較好，我們打開任何日本的地圖可以看到，人民居住的比較集中，也就是說日本的城鎮化程度高了，所以對房屋地基勘測的能力就強了，地震來臨也就能及時做出應急反應，集中準備救援工作。所以，加強和重視地震高發區的城鎮化建設是我們中國政府值得借鑒的。

香港商報：您曾提出過，加強貧窮山區城鎮化建設可作為災后重建的有利途徑，在此能否請您展開談談？為什麼說城鎮化建設能夠有效地幫助震區民眾？對此您有何具體構想呢？岳中琦：從地圖上我們也可以看到，內地山區人民的居住建築物分布是極其分散、隨機和無規則的。這樣建築物的建築和運輸成本是很高的，同時，使用成本也是很高的。特別是，在高山峽谷坡地上修建和維護通往各家各地的盤山公路的費用是極高的、也是極其不經濟有效的。因此，居住在這些地方的民眾需要花費大量的時間、精力和經費來維持日常工作和生活。他們怎能再有時間、精力和經濟能力來發家致富呢！社會化、城市化的功能和共享的設施是極其缺乏的。城鎮化就是，不僅要把建築物質量提高，更要的是把山區人民的時間、精力和經濟能力從遠距離運移、孤立獨自的生活和工作中解放出來。

另外，城鎮化可以充分利用土地資源和現代科學工程技術。山區土地和城鎮規劃中可以節約用地，可以搞好地質調查，做到人與自然不爭土地。還可以探明場地工程地質條件，多建水庫，水庫區可養魚，可旅游形成水路公路串聯模式的交通網絡，多開隧道，可架拱橋，少用梁板橋，壩上可開車。尤其，山區公路和街道不必過寬、過直，盤山公路要窄或單道雙行加讓車灣！特別地，建立適合當地地質條件的工程場地勘察方法。在土地利用、礦產和煤氣資源開發、農田水利資源利用、交通道路、旅游資源開發、城鄉建設各個方面都可以合理設計和安排。這樣，我們的山區就可重建成為青山綠水現代化的山地城鎮鄉村。

最后，對於地震重災區，要大力開采地下天然氣體。天然氣是資源和能源。地震后的山間小盆地的地層中，一定會儲存有不少甲烷天然氣。因此，我們可以通過多個鑽深井，將氣體合理放出，給當地人民用作燃料，減少對樹草燃料的使用和依賴，可綠化山坡地。

同時，利用這些氣井的氣體流隨時間和空間的變化，宏觀上觀測地震頻發地區地底天然氣的增長狀况，可將此作為臨震預測、預報的一個手段。

破解地震預測難題有跡可循

香港商報：作為一名長期致力於地質學研究的科學人士，您覺得地震有無前兆？從科學的角度來說，地震能否被準確預測呢？如果能，又是如何勘測地震來臨的呢？

岳中琦：地震每天發生，每年地震發生的次數可達百萬次。地震學家已能設計和使用儀器，在每次地震發生后的幾分鐘內自動報告它的地點和震級。但是，預測下一個強震或大震至今還不成功。現在，世人大多公認，地震預測是個國際尚未解決的世界科學技術難題，是地球科學前沿課題之一。

如何勘測地震來臨，還是有一些解決辦法的。可以建立、建全地下、地表、高空立體網即時監測地下甲烷等氣體的變化和异常，以高效準確預測破壞性地震。首先，開始重視和確定地下斷裂深部高壓甲烷天然氣體育地震成因之間的關系。第二，調查中國地震分布與油氣煤田分布的對應關系；調查中國大地震前后，震區油氣田的各種變化；調查震區有油氣田和無油氣田的震后效應和餘震震級及餘震分布有何同异；調查研究中國大地震前后，煤礦瓦斯礦難分布和對應關系。第三，在地震前，地下甲烷等氣體可能有微少溢出特殊地表、進入空氣、上升聚集到高空。第四，地震預測工作要同國家的石油、天然氣和煤等地下能源的勘察和開采結合起來，也要同地質災害和氣象部門工作結合。

目前，中國這些部門已經建立起來了。這些部門應在國務院的統籌管理下全面地開展地震與地質災害的預報、預防和應急和地震甲烷天然氣能源的勘察、開體育地震成因之間的關系；再指導、研究在各個地震帶和區，在不同的地質、構造與地層岩土體條件下，氣體在增壓增體孕震過程中會出現的各種現象，建立理論模型。

震區建築四措應對防災

香港商報：災區建築受地震災害以后，受災地區的居民應怎樣利用簡單有效的材料和技術，因地制宜地進展建築修繕加固？

岳中琦：根據地震氣體成因理論，地震能夠造成的災難動力可分兩個部分。第一部分是廣大的地震波，它是極高壓氣體在深部斷裂帶岩土體高速運移所造成的地層岩土體位移和振動的向遠場傳播造成的。這方面的研究和工程防治方法很多。

第二部分是部分高壓氣體在局部斷層、破碎岩石和土體內部向外移出和噴出，帶動了建築物地下和附近的岩土體的大幅快速變形和斷裂，造成了建築物的孤立垮毀和山地斜坡的高速、遠端滑坡。這方面的研究和工程防範研究的還沒有直接研究。根據這兩方面的地震動力載荷，我們可以用以下簡單有效的材料和技術，因地制宜的進展修繕加固。第一，建築場地不要安置在斷層上、煤層上、或其它松散礦體和岩土體上。第二，要把建築物岩土地基開挖、回填和夯實，增大岩土地基基礎的抗變形能力、剛度和減少地基流體滲透性。第三，要對建築物四周的山地邊坡進行勘探和加固。第四，在建築物附近地區，挖一些深井或管道，給地下高壓氣體提供安全通道，讓它們安全地運移和釋放到空氣之中。基本思路是增大岩土地基和邊坡的抗震、抗透氣能力。

香港商報：根據您的觀察，汶川，玉樹等地災后重建工作現進展的如何？目前面臨著哪些困難？

岳中琦：根據我到汶川、彝良和蘆山地震災區現場考察，特別是汶川地震災區的多次考察，我感受到這些災后重建工作現在進展的良好，特別是龍門山前平原地區。但是，地震災區的地質災害防治工作還存在不少困難。最主要困難是飛石、滑坡、泥石流不斷地在地震災區的山區發生，造成了大量的次生地質災害和災難。另一個困難是大量的滑坡和泥石流，可能會產生一個災害鏈。除此之外，這種泥石流和災害鏈隱患還沒有得到人們的認識和重視也是目前有待於解決的問題。

人物檔案

岳中琦，1962年1月出生，安徽省宣城縣城關人，1986年在北京大學地質系獲理學碩士學位；碩士畢業后在城鄉建設環境保護部從事工程實踐兩年；1988年赴加拿大首都Carleton大學留學，1992年獲土木工程哲學博士學位；1992年獲加拿大國家自然科學和工程基金委員會的博士后獎，在加拿大國家研究院從事基礎工程研究；1996-1999年在香港Hal-crow顧問和設計公司從事工程實踐；1999年12月至今在香港大學土木工程系任教。