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防灾科技学院 - 《防灾科技学院报》

邢台地震现场的几件事

——纪念邢台地震50周年

作者:陈顒    
2016-05-27     浏览(486)     (0)

文章作者回忆了他在邢台地震现场工作的五年经历,磨练了他的意志并促成了他与地震科学的不解之缘。作者在现场参与了许多地震监测和分析工作,也见证了地震学领域的挑战和机遇。

    1966年3月,邢台发生强烈地震。当时我在中国科学院地球物理研究所工作。大地震发生后,研究所派我前往邢台地震震中区从事现场工作。没曾料到一干就是五年。五年中经历了许多事情,我把记得的几件事写下来,作为对邢台地震50周年的纪念。
    建国后最严重的地震灾害
    1966年3月8日凌晨,河北省邢台地区隆尧县发生6.8级强烈地震。紧接着3月22日,在稍北的邢台地区宁晋县再次发生7.2级强烈地震。两次地震共约八千余人丧生,四万余人受伤。这是建国后首次发生的在人口密集地区,人员伤亡和财产损失最为严重的一次地震。
    来到3月8日地震的震中时,我被周围严重的灾情惊呆了。在马兰、牛家寨和耿庄桥等村子里,几乎看不到完整的房屋,整个村庄变成了一片废墟。第一批到达现场的同志告诉我,他们刚抵达时震中区时, 道路两旁到处可见来不及掩埋的遇难者的尸体。那时无屋可住,现场工作队的同志挤在一条破船上度过了最初的几个夜晚,直到后来帐篷运到了为止。
    这次地震灾情严重,除震区人口密集外,还有两个特别原因。第一个是地基。邢台地区位于河北省南部,以西是太行山及山前地带,东部为巨厚的沉积平原,古河道密布,黄土沉积层很厚,地下水很浅,是有名的涝洼盐碱地区。因而该地区地基土壤饱含水分,加重了地震对建筑物的破坏。第二个是房屋特点。当地农村多为土坯房屋,房顶巨厚,秋季可以在房顶上晒粮食,用石捻子脱粒,毫无一点抗震措施。这些因素的综合作用使邢台地震造成的损失极为严重。前后两次地震的震中烈度分别达到9度和10度。地震造成了京广线铁路中断,其影响波及北京、天津、河北、山西、山东等省市。
    耿庄桥的地震分析组
    邢台大地震之前——3月6日,在邢台地区隆尧县发生了5.2级地震,事后人们意识到它是大地震的前震。7日,中国科学院地球物理研究所派出了第一批十余人的队伍前往现场架设地震仪,监测地震活动。8日,6.8级地震发生后,研究所又不断增派现场工作人员,我是第三批被派往现场工作的。当时的现场工作队分成三组:分析组、宏观考察组和仪器组。我被分在分析组,组长是朱传镇和林邦慧,任务是分析地震资料。分析组设在隆尧县耿庄桥的三个大帐篷里。帐篷里临时架设了一台熏烟记录的短周期地震仪,和周围临时架设的几个流动地震台组成了一个地震台网。每天各个地震台的记录图纸都用摩托车和汽车送往耿庄桥进行分析。最初主要是用交切法确定当天发生的每一次地震的位置和震级,后来又增加了地震震源机制分析。
    各个台站资料送抵耿庄桥的时间多在下午或傍晚,这也就成为分析组每天开始工作的时间。不处理完当天的资料是不能睡觉的。当时大地震的余震很多,工作到通宵达旦是经常的事情。刚开始的时候,面对着大量的地震图纸,什么震相也分析不出来,梅世蓉和林邦慧等老师就手把手地教我们,分析组很快就成为地震学的实践学校:从弯弯绕绕的地震记录曲线中,我们渐渐能够识别什么是P波、S波,什么是采石爆破,哪些曲线是附近汽车的干扰,汽车运动的方向怎样,如何测定地震发生的位置,地震的震级大小,震源机制怎样等等。熟练以后,分析组的工作速度明显加快了。
    初春的野外很冷。分析组工作的地方在棉帐篷里,而住的地方却是单帐篷的。我们把大衣扣子系好,围成一个圆筒状,套在被窝外面。即使这样很早也会被冻醒。早上起来常能看到一些红了眼的野狗(已经分不出家狗和野狗了,地震后,家狗也变成了野狗)把埋深不够的遇难者尸体刨了出来。耿庄桥分析中心建在一条小河边的开阔地带上,有一些遇难者就埋在河边,朱传镇和另外一些老师带领我们深埋遇难者尸体,最深埋到了4-5米。
    邢台地震后,余震不断。无论是在处理地震图还是在帐篷里休息时,常会有余震突然打扰。前前后后不知道经历了多少次大大小小的地震,但同时也“震”出了许多经验:当感到地面垂直运动时(比如坐在椅子上,突然间椅子向上跳动几下),马上就意识到地震就在附近。若感到地面水平运动很厉害,地震离我们就比较远。我经历的最大余震震级为6级,地震几乎就发生在耿庄桥的下面。当时我正在走路,强烈的地面运动使人很难站立,我马上蹲下手扶着一棵树,这才避免摔倒。
    中国地震预报科学实践的开始
    中国地震工作者很早就对1920年的海原地震、1954年山丹地震进行过科学考察,对大地震前的地震活动和前兆现象进行过研究,但是真正意义上的中国地震预报科学实践却是从邢台地震开始的。
    3月8日地震当天,周总理对抗震救灾的紧急报告作了批示。第二天,周总理亲临邢台震区视察和慰问。周总理对科学工作者说:“这次地震付出了很大的代价,这些代价不能白费!……希望转告科学工作队伍,研究出地震发生的规律来,……这在国外也从未解决的问题,难道我们不可以提前解决吗?我们应当发扬独创精神来努力突破科学难题,向地球开战。”
    地震预报的实践是从地震活动性分析开始的。邢台地震之前有大量的前震活动。如1965年7月25日-12月28日,共发生12次ML2.5-3.3级地震;1966年1月2日-3月2日期间,ML1.5级以上的地震多达24次,其中最大地震的震级为4.5级;仅3月6日一天就发生2.0级以上的地震18次,最大的一次为5.2级。震前的大量地震在时间上呈现了密集平静的特征。不仅是大量前震的出现,从地震活动的空间分布来看,地震发生表现出了“两头跳”的分布特征。
    邢台地震的活动区域(包括前震、主震和余震)基本是在一个北北东向,长轴约50km,短轴约20km的椭圆形范围内。现场工作队发现,一个时期的地震活动集中在椭圆的西南端,而下一个时期的地震活动又集中在椭圆的另一端,即东北端。3月8日的6.8级地震发生在西南端,而22日7.2级地震发生在东北端。大家称之为地震活动的“两头跳”现象。据此,现场工作队员们成功地预报了1966年3月26日发生在白尺口的6.2强烈余震。尽管这只是一次对强余震的预报,但这却是我们国家第一次在地震发生之前做出的成功地震预报。
    红山地震台
    耿庄桥搭建的临时性帐篷很难度过夏天,而且建在河边松软土地上的地震台干扰多,监测能力差。为了长期监测和研究邢台地震的全过程,需要在震中区寻找基岩出露的地方重新建立永久性地震台。隆荛县除了宗教圣地——山口镇(每年春天,山口镇宗教活动很多,香烟不断,十分热闹,不适合地震观测)外,只有一片基岩出露的小山包,当地老乡称之为“卧牛山”。卧牛山周围方圆几公里内无居民打扰,十分安静。于是,衡水建筑公司在夏天到来之前在这个小山包附近抢建了几排砖房。1966年5月初,邢台地震现场指挥中心和分析组一起,迁往这几排抢建的砖房里。至此,耿庄桥的全部工作都迁往到这几排新落成的房子中。受文化大革命全国一片红的影响,年轻的现场工作队队员们给这个小山包起了一个新的时髦名字——“红山”,王泽皋同志是现场工作队公认的“书法家”,由他书写了“红山”,大家运了一车石头,砌成了“红山” 这两个大字。时日长了,大家也就习惯“红山”这个新地名了,而“卧牛山”这个老名字反而被淡忘了。
    红山不仅是邢台现场工作的指挥中心,而且成为了我国第一个名副其实的地震前兆综合台。除了测震手段外,还进行地磁(郭启华)、地电(朱连)和地下水水位(水文地质队)的观测。在红山台的南边,还有山口应力站进行地应力观测。在进行前兆观测同时,还对资料进行分析和研究,甚至还有观测报告和学术研究刊物的发行。与世界上其他国家的地学台站相比,红山地震台集综合观测、分析和研究为一体,是个充满活力与生机的新型台站。
它就是现在红山全国基准地震台的前身。
    “平行电”
    什么样的地球物理观测对于地震预报研究最有效?地震学的观测历史已经很长了。早在1887年我国在台北就有了中国近代最早的地震仪器记录(并不比国外的地震记录晚很多);1930年李善邦先生在北京鹫峰建立了中国人布设的第一个地震台站。但对于地震预报研究来说,却没有人能有根有据地回答这个问题。当时采用了一个简单但行之有效的方案:既然无从选择,就统统试一试。不论是地电、地磁、地应力场、重力异常,水化学、水文地质等学科性较强的手段,还是普通老百姓提供的猫、狗、蛇等动物的古怪行为,都被用来作为可能的地震前兆,然后再从统计上研究它们的变化与地震发生的关系。
    地电观测主要是测量大地电场的变化。大地电场与地下应力的变化密切相关,但同时还受其它许多因素的影响,如地球系统的电磁变化,以及许多局部因素,像地下水位、降雨等变化有关。能不能只观测由地应力引起的地电变化,而消除其它因素带来的干扰变化呢?前者是局部的变化,后者变化的范围则要大的多。分析后我们选择了一个场地,平行布置两条地电测线,应力变化引起的地电变化在两条测线上可能不同,而地球电磁场、地下水和降雨等因素在两条测线上造成的变化可能相同。于是,通过观测两条平行测线电场的差值,就可以分析地应力的变化,这样就突出了地下介质内部变化的影响。在邢台地震现场,大家把这种新的观测方法叫做“平行电”。
    在宁晋县的大曹庄农场,立即开展了“平行电”的实验。我在那里整整工作了两年。利用“平行电”的方法,曾成功地预报了几次强余震的发生。
    野外观测十分辛苦,每天24小时的观测从来都离不开人。不仅如此,最困难的是交流。往往几天、半个月里只有两个人做伴,若伙伴有事告假,整天便只能与记录图和仪器为伍了。年轻人最害怕空闲的时间,好在我挺过来了,读遍了所有能搜集到的小说,能够驾驶现场任何车辆(两轮摩托、三轮摩托、拖拉机、吉普、卡车和仪器车),而且还可以把“英语900句”倒背如流(尽管发音全都不正确)。


    现场诞生的刊物——《地震前线》
    在邢台地震现场,大家一面研究观测到的现象,一面交流探索预报新方法。地震发生后不久,现场工作队编辑并出版了《地震前线》的油印学术刊物。当时刊头是由王泽皋书写的,顾谨萍用肥皂制版印刷,中间的毛主席像是照着报纸上的毛主席头像复印下来,再用电烙铁在三合板上制成凸版,套色印制的。《地震前线》中刊登的许多材料,至今读起来仍然充满了吸引力。
    邢台地震的发生,吸引了许多中国科技大学和北京大学66届未毕业的同学来到现场工作。参与了几个月的现场工作后,他们于1966年年中返回北京继续完成大学学业。这些同学们念念不忘地震预报和地震研究,在北京又编辑出版了名为《地震战线》的油印刊物,石耀林和杜振民任主编,顾谨萍写刊名并印刷。该刊物对加强地震预报科学研究起了很好的作用。后来,郭沫若重新题写了刊名,刊物也逐渐由油印变为铅印,发行量也逐渐增多,成为了现在《地震》期刊的前身。
现在有关地震研究的学术刊物很多,但《地震前线》和《地震战线》是我国最早的地震研究刊物,它们是在邢台地震现场这种特殊的环境中诞生的。
    现场的年轻人
    邢台地震后,地球物理研究所的科技人员最先到达了地震现场。当时的带队人——梅世蓉、时振梁和李风杰等都刚30岁出头,但已经是“老师级”的人物了。在他们的带领下,活跃着一批更年轻的同志。特别是1966年4月起,中国科大、北京大学的一大批即将毕业的同学奔赴现场工作,一些在读的研究生也及时赶到参与观测工作。北京、无锡两所中专学校为支援地震工作,学生提前半年毕业,到现场从事台站观测。有人统计过,1966年下半年,在红山及附近地区,现场工作人员的平均年龄为25岁,最小的只有18岁。
    对于科学的发展和人才的培养,毛泽东主席讲过:“百花齐放,百家争鸣”是发展科学的唯一道路,“人才是在大风大浪中培养出来的”。在地震现场,所有的年轻人都有强烈的事业心和敬业精神,有追求科学真理的热情,有敢于开拓和创新的勇气。后来才知道,地震发生后,国家科委先后组织了中科院等有关单位450多名科技工作者奔赴现场考察与工作,开展了以地震预报为重点的科学研究。据不完全统计,参加现场工作的人中,已有5人当选院士,成为研究员者不计其数。
特别值得一提的是傅承义、李善邦等老前辈。他们是在文革中作为反动学术权威被押到邢台现场接受群众批斗的。他们对地震工作功不可没,这不仅是因为他们培养了一代又一代的学生,更为可贵的是即使在批斗现场,他们的心还紧紧系在地震预报上。傅承义关于前震的理解,顾功叙关于地震活动“两头跳”的分析,至今还在影响着我们。他们热爱科学、执着追求、不怕委屈的精神永远留在我们心中。
    野外五年的艰苦工作磨练了我的意志,也促成了我与地震科学的不解之缘。我逐渐认识到地震领域是科学上的一块尚未开垦的处女地,它的进展状态将在很大程度上代表了人类征服自然、改造自然的能力。在地震这种毁灭性的自然灾害面前,人类显得太为渺小。面对挑战,我们必须努力做点什么,即便微小,也可以涓涓成河。
(编辑:高 升  王文文)