2017年12月25日晚六點(diǎn)半，中國科學(xué)研究院地質(zhì)與地球科學(xué)所滕吉文院士在中央美術(shù)學(xué)院美術(shù)館學(xué)術(shù)報(bào)告廳這一人文藝術(shù)的殿堂里，為觀眾帶來一場關(guān)于自然科學(xué)的講演，他的講座題目是“動(dòng)蕩的地球——地球內(nèi)部物質(zhì)與能量的交換與其深層動(dòng)力過程”。中央美術(shù)學(xué)院實(shí)驗(yàn)藝術(shù)學(xué)院院長邱志杰擔(dān)任講座主持人。

滕吉文院士首先向觀眾介紹了地球物理學(xué)的概念。地球物理學(xué)包含重力場、磁力場、電磁波感應(yīng)場、地質(zhì)波場、溫度場和放射場等等方向，可用白居易《長恨歌》“上上窮碧落下黃泉，兩處茫茫皆不見”這句詩來概括地球物理學(xué)，因?yàn)榈厍蛭锢韺W(xué)研究的對(duì)象是不可視的，必須越過地平線去撫摸地球內(nèi)部的物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的動(dòng)態(tài)脈搏。本場講座中，滕吉文院士從地球物理學(xué)的角度向觀眾介紹了地球內(nèi)部的“動(dòng)蕩”，即地球內(nèi)部運(yùn)動(dòng)。

了解地球內(nèi)部運(yùn)動(dòng)，在當(dāng)下是具有十分重要的意義的。滕吉文院士認(rèn)為，首先，中國實(shí)現(xiàn)快速工業(yè)化、騰飛經(jīng)濟(jì)，必須要消耗大量的資源和能源，而中國“地大并不物博”，我們的礦產(chǎn)資源非常匱乏，因此必須向地球內(nèi)部索要資源和能源。其次，地球內(nèi)部不僅是能源資源的供給的場所，同時(shí)又是地震、火災(zāi)等自然災(zāi)害的策源地，地球也是人類居住的唯一場所，地表資源支撐了生命系統(tǒng)很多億年了，拓展生存空間，改善支持環(huán)境，就成為人類的必然選擇。因此，向地球深部汲取資源，探索地球?yàn)?zāi)害的孕育、發(fā)生和發(fā)展的真正過程，成為人類永續(xù)發(fā)展的需求，而這所有需求的第一步，就是了解地球內(nèi)部運(yùn)動(dòng)。

那么地球的內(nèi)部是如何運(yùn)動(dòng)的？我們所熟知的大陸飄移就是地球運(yùn)動(dòng)，此外，地球運(yùn)動(dòng)還包括海底擴(kuò)張、轉(zhuǎn)換斷層、地幔對(duì)流。滕吉文院士在講座中向觀眾詳細(xì)地介紹了這幾項(xiàng)地球運(yùn)動(dòng)。滕吉文院士介紹到：海底大洋中脊下面的深部熱能不斷地向上升，上升過程里的熱值，在大洋中脊兩側(cè)的物質(zhì)對(duì)稱的向兩側(cè)移動(dòng)；大洋中脊也并不平靜，大洋中脊受力的作用會(huì)慢慢被處斷，處斷之后的結(jié)果，那就是就在被處斷的地方發(fā)生一系列的地震。而地幔里面物質(zhì)不斷的對(duì)流，周而復(fù)始，就使得我們的地球在不斷的變遷，造成了大陸漂移、海底擴(kuò)張。

滕吉文院士談到，由于地球不斷地運(yùn)動(dòng)，而形成了現(xiàn)在的世界地圖的局面，但其實(shí)地球可以分為六個(gè)大板塊：歐亞板塊、美洲板塊、非洲板塊、太平洋板塊、澳洲板塊和南極板塊，板塊之間一定的界帶，界帶是地震高頻發(fā)生的場所。中國是一個(gè)地震多發(fā)的國家，整個(gè)國家都被地震帶所包圍，受到世界上地中海、喜馬拉雅、南亞地震帶和環(huán)太平洋的地震帶的影響。地震不僅造成了社會(huì)、經(jīng)濟(jì)上的損失，也會(huì)帶來永久的自然地貌的改變以及對(duì)人類精神創(chuàng)傷。1960年智利9.6級(jí)大地震、唐山大地震、2004年印度尼西亞和印尼蘇門答臘北部9級(jí)特大地震、日本3·11大地震、汶川大地震等地震都令人心有余悸。滕吉文院士認(rèn)為，全球范圍內(nèi)進(jìn)入了一個(gè)強(qiáng)烈地震的活動(dòng)時(shí)期。

那么地震是否可以預(yù)報(bào)呢？學(xué)術(shù)上有兩派不同的意見：一派認(rèn)為地震是可以預(yù)報(bào)的，一派認(rèn)為是不可預(yù)報(bào)的。一派是搞工程的，他們認(rèn)為只要加固房屋建筑和橋梁建筑的抗震的力度，就可以一定程度上防止地震；而另一派人認(rèn)為加固的工作是必須的，但同時(shí)也要尋找預(yù)報(bào)地震的途徑，造福于人類。滕吉文院士說道：“我認(rèn)為地震預(yù)報(bào)是一個(gè)科學(xué)難題，因?yàn)槲覀儽仨氈来蟮卣鸢l(fā)生的時(shí)間、地點(diǎn)、大小這三個(gè)要素，還要知道地震的概率，最后才能由法人部門發(fā)出預(yù)報(bào)。”

地震預(yù)報(bào)確實(shí)難，但是難在什么地方？“首先，強(qiáng)烈地震的孕育發(fā)生和發(fā)展是地球內(nèi)部物質(zhì)和能量強(qiáng)烈交換的結(jié)果，所以在研究地球內(nèi)部和物質(zhì)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的時(shí)候應(yīng)該如何建立數(shù)學(xué)物理上的方程組呢？”滕吉文院士講到，“最難的在于入地難。地震的發(fā)生一般分為淺震、中源地震和深源地震。深源地震，最深的地震可以達(dá)到700公里深，而破壞率最大的是淺源地震，是在地殼內(nèi)部33公里之內(nèi)發(fā)生的地震?？墒窃谶@么深的地方，由于條件限制我們無法探測，我們不可能在震源附近了解他的介質(zhì)的屬性和他的構(gòu)造環(huán)境。”另外，因?yàn)榇蟮卣鸩⒉皇浅３０l(fā)生的，重復(fù)率很小，而每一次地震發(fā)生的物理機(jī)制又是不一樣的，所以很難從已發(fā)生的大地震中尋找地震發(fā)生和發(fā)展的規(guī)律。滕吉文院士認(rèn)為，這些都以給地震預(yù)報(bào)造成了很大的困難。

即使地震預(yù)報(bào)十分困難，但也有成功例子，例如遼寧海城地震預(yù)報(bào)以及美國西海岸圣安德列斯地震預(yù)報(bào)，可見地震預(yù)報(bào)再難，也有成功的希望。滕吉文院士在講座最后談到：“世界的永恒的奧秘就在于它的可理解性。我想地震和地震預(yù)測也是可理解的，哪怕只有10%的希望，我們也要繼續(xù)下去。只要全球的地震學(xué)家、地球物理學(xué)家和有關(guān)一些學(xué)科領(lǐng)域的學(xué)者們?nèi)ヅ?，我想一定能夠達(dá)到成功的彼岸。”

文/鐘鈺煒
圖/胡思辰