精选
聊聊地震前兆话题
刘庆生
（中国地质大学，武汉）
众所周知，天然地震是对人类生存威胁极大的自然灾害之一。为此，人们总想找到科学的地震预报方法，能像天气预报那样精准预报地震发生的时间与空间，以便大大减小地震灾害对人类生命财产造成的损失。然而，由于地震发生机制（孕震机理）至今仍然属于世界性的科学难题，为此，国际科学界及政府研究机构目前对于预防地震灾害举措的重点放在地震长中短临预测和风险预测开展基础研究及地震危险区域划分和“地震预警”，其中重点是“地震预警”。我认为，地震预报的前提是必须存在与地震发生发展密切相关的前兆信息，且前兆信息与地震发生在时间及空间上存在确定的量化关系。尽管我们通过实验对一些“地震前兆”信息与地震可能发生两者之间存在一些逻辑关系，然而，由于地震预报的特殊性，要将这类实验结果运用到实际地震预报依然“路漫漫其修远行。”
我“有幸”经历过1966年3月8日的邢台6.8级地震和1976年7月28日的唐山7.8级地震。邢台地震的震源区距离我们当年大学生下连当兵的张家口沙城部队较远，当时只是感受到地面的震动而没有危险感觉。而唐山地震犹如现场深入其境，切身感受到地震带来的巨大震撼和灾难（我住的房子一角在当天余震中坍塌）。我在《也谈天然地震，2013年4月21日科学网，中国科学报2013年5月6日博客版转载》和《回忆亲历的唐山大地震，2024年12月16日科学网》文章中谈到了唐山地震后人们总结发现的“地震前兆现象”。当然，这些前兆现象是否与地震活动相关无人知晓。人们常常将这类“震后发现总结”归于“马后炮”信息，只是大家茶余饭后消遣的谈资而已，不可能对天然地震预报起到实质作用。
鉴于我的专业学科“地磁学”的教学科研需要，我的藏书中有一本1990年学术书刊出版社出版的 “地壳中的电磁现象”一书。这本书可能属于早年前苏联学者关于地震的电磁效应测量与实验成果著作。作者为卡.纳.阿勃杜拉别克夫，蒋宏耀译。作者的老师瓦.彼.戈洛弗科夫为本书撰写的序言中说：“二十多年以前，本书作者是我的学生。我和他在中亚最大的地震区，同时也是最适于人们生活地区之一的乌兹别克斯坦组织了以研究地震的震前前兆为目标的首批地磁观测站。现在他是乌兹别克科学院地震研究所的所长，并在被推荐给读者的这本书中总结了长期而又目标明确的工作结果。”“本书的主要注意力放在对所得结果的描述和系统总结上，而其中许多资料过去是不为地球物理工作者所了解的。作者划分并详细描述了三种类型地磁场变化，局部慢变化，特征时间为几个月到几年，显然与震源孕育区岩石磁性的变化有关；磁场的湾状变化，特征时间为几天，在其下降阶段发生地震；最后是临震前发生的高频电磁异常。”序言中还说：“并非对已经得到的所有结果都能找到满意的物理解释。从这个意义上来说，本书提出的问题多于回答这些问题。不过，这不是作者的过错，这是科学在新的，未知领域里存在深断层时的自然而然的现象。”
1998年，受一位校内教授推荐，我应邀指导过一位台湾师范大学地球科学系硕士研究生的毕业论文。当这位研究生找到我说明来意后，我向学生简单介绍了我的专业为地磁学，内容涉及地球磁场与岩石磁性，其中与天然地震相关的知识主要属于“震磁效应或压磁效应”。为此，我向学生提出，如果你能找到台湾地区20年来的天然地震数据，主要是能量数据“震级”和对应20年来的地磁场变化数据，就可以尝试做一篇基于统计结果探讨地震活动与地磁场变化相互关系的硕士论文，论文题目暂定为：《台湾地区地震活动与地磁场变化相互关系研究》。台湾地区属于世界上地震相对活动的区域之一，地震台站资料丰富，是探讨地震活动与地磁场变化之间是否存在关系相对理想地区。这篇硕士论文以台湾地区5级以上地震与仑平地磁台记录的1974年至1993年20年间地磁数据为基础获得的结果。得到的主要结果为：地磁场总强度T，垂直分量Z，水平分量H，地磁倾角I与地磁偏角D之间年变化和月变化之间关系。例如地磁场的T，Z，H最大值分别位于1990,1985,1987年，它们与地震频发的1986年具有一定对应关系。然而，这些地磁参量的变化有的位于地震发生之前，有的发生在之后。这些结果与卡.纳.阿勃杜拉别克夫著作“地壳中的电磁现象”中某些实验结果相似。
总之，天然地震是否具有前兆信息是一个极其复杂的地质-地球物理问题。以地磁现象为例，它除了与地震能量相关，还与所在区域岩石中磁性矿物成分、含量及分布状态，岩石中断裂分布特征等因素密切相关。因此，在这些区域也许存在地震前兆信息，也许没有，就像1975年辽宁海城地震的主震发生前一个月内发生可以记录到的前兆地震200多次。如此频繁的前兆地震信息为当地政府向民众发出地震预警及采取措施减小地震灾害损失提供了极为有利条件。然而，唐山地震却没有任何地震前兆信息（唐山市设置有一个地震台站），至少没有前兆地震信息，造成了世界上罕见的人员和财产损失。因此，寻找地震前兆信息，并用于地震预报依然是地质-地球物理学家长期的科学使命，对此，我们要有足够耐心。
2025年8月10日策划，2025年8月18日发布科学网
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