人类能否预测地震、火山喷发及其后果？

目前关于地震预测和火山喷发预报都是一个世界性难题（图14、15）。其主要原因在于地学基础理论和探测技术方法尚未解决。形成地震的机制是多因素的，地学基础理论对地震和火山相关构造—地球断裂带（火山口也多分布在地震带上）的成因尚未弄清楚。至今科学家尚未能确定是哪一种诱发因素“必然”引发地震和火山爆发，因为重大的地质活动事件往往是由多种因素共同参与形成的。这些因素的组成，各种因素的主次地位和它们之间的关系如何？尚在探索、模拟和研究中。

图14  地震、海啸

图15  火山喷发

地球活动性构造是地震和火山活动的地质基础。伴随着地壳与陨击成因研究的深入，并结合过去的研究基础，可以更加深刻地认识地球活动性构造的分布规律，以及与此相关的地球经脉系统的运动规律，诸如对照陨击遗迹环边区的环形断裂带活动构造与该辐射区的稳定构造，可以知道某一地震可能引起相关的地震和火山活动可以排除辐射区。大地震容易引起与相关断裂带分布区域的联动，即使是相距千里；但对其近邻的辐射区影响较小，即使相距百里。对照陨击对趾区遗迹，可以知道地震和火山活动也存在对趾效应，如火山爆发较容易引起与之对趾区相关断裂的地震产生。

研究地震机理难于“入地”，但人们可以看“天”，大气层的“天象”主要是“地象”的反映。以科学综合的方法，把“气象”和“地象”结合起来，结合天文、人类活动等方面的信息，就有可能提高预报的准确性。人们希望有一天预测和预报地震，能达到预测和预报天气那样比较准确。

地幔是否真正存在传统上认为的分布广泛的熔岩“软流层”，科学家至今也没有证实过这一点。“火山”构造是一个陨击中心区复合在另一个陨击环边区活动断裂带的复杂构造，其喷发的熔岩是有关断裂带可燃矿物燃烧导致岩层高温融化的产物“岩浆”。火山口是陨击构造的排气孔，它们在地球上广泛分布，除了喷发熔岩流体，有的喷发气水、泥浆、沙尘；有的还喷发寒冷干燥空气或潮湿温暖的气流并汇聚更多的水蒸气形成梅雨或台风……。地震和火山是人类目前面临的最严重的地质灾害（图16），而常见的滑坡、泥石流、地陷、崩塌、台风、风暴潮、海啸、梅雨、沙尘暴等自然灾害与地壳环形断裂带为地质基础的地球经脉系统活动都密切相关。

科学家在预测未来地震发生的可能性方面虽然取得一些进展，但也许他们永远不能预测出地震发生的准确时间和地点。地质学家预测火山爆发的能力同样有所提高，但也面临着如何了解地壳内岩浆活动，即从地幔上层的岩浆来源经地壳断裂带上升到发生喷发地表过程的挑战。

图16  地质灾害（滑坡、泥石流等）

地震，到底能不能准确预报？目前，全世界科学家对引发地震的地球物理过程、引发强震的决定因素和确切的地震前兆现象远没有掌握，加之每一个强震都有不同于其它强震的特点，因此何谈准确预报！多年来，地震学家一直希望能找到一种与地震有必然联系的前兆现象，但直到今天仍没有统一的认识。所以，目前所有已知的地震预测方法准确率都不高，而且参考意义也十分有限。

科学家认为，现在的地震预报尚处于很不成熟的阶段。但不必太悲观，也不要失去信心，因为经过多年的研究，对地震预报的进步还是有一些实例的。如有的学者找到了地震预报的“牛鼻子”，就是对地应力的长期监测。地应力是存在于地壳中的未受工程扰动的天然应力。著名地质学家李四光的地质力学认为，地壳内的应力活动是使地壳克服阻力，不断运动发展的原因；地壳各处发生的一切形变，如岩层的褶皱、断裂等，都是地应力作用的结果。

有专家认为，以活动构造体系调查为基础，采用以地应力观测为中心的各种手段，包括对地应力作用产生的相关地球物理现象进行综合观测，是实现科学预报地震的一条有效途径。四川汶川地震后，地质力学研究所在龙门山地区建立了WFSD的地震与地应力观测网，共安装无线传输连续观测地震仪15台，建设地应力综合监测站7个。据了解，这个观测网在青海玉树地震以及2011年的日本9级地震中，都完整记录了地应力的变化过程。但这样的监测与研究还处在初级阶段，与准确预报地震尚有不小的差距。

我们虽然可以对地应力的变化进行观测，但却无法准确知道地表会不会发生破裂，因为不同的地区，对地应力变化的承受范围并不相同，这好比像扁担，同样的重量，有的扁担不会折断，而有的扁担就承受不住折断了。一样的道理，同样的地应力变化，结实的地表、坚固的岩层就难以破裂，不会发生地震；不结实的地表、脆弱的岩层就会破裂，引发地震。这样对地震预测起来就有相当的难度。要从根本上解决问题，还得从地质角度来开展研究，了解断层活动的习性。因为所谓的地震，实际上都是断层活动引发的大地震动。

目前人类对地球外部的气象变化预测已基本掌握，而对地球内部的地震、火山喷发如何预测出发生的准确时间、地点和如何深入清晰地了解深部岩浆活动，是地质学家面临的挑战。

要实现比较准确的地震预测、预报，还需要一个艰苦漫长的过程，但正如人类对天气的预报一样，经过长期各方面的共同努力探寻，掌握其发生的机制，人类总有一天能够做到对地震的发生时间、地点、级别作出比较准确的预报。