袁正明

(山西省地震局,山西 太原 030021)

0 引言

20世紀(jì)60年代末70年代初,周恩來總理提出地震工作要“以預(yù)防為主”的方針,地震工作要專群結(jié)合、土洋結(jié)合、多兵種聯(lián)合作戰(zhàn)、多路探索。

1970年云南通海7.7級(jí)地震后,國務(wù)院召開第一次全國地震工作會(huì)議,周恩來總理到會(huì)看望會(huì)議代表,并對(duì)做好地震工作做出一系列重要指示。根據(jù)全國地震工作會(huì)議精神和周恩來總理的指示,全國各地開始建立地震群測(cè)群防隊(duì)伍,開展地震知識(shí)宣傳普及和地震預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)工作。在周恩來總理的親自組織和關(guān)懷下,我國逐步形成了全國性的地震群測(cè)群防工作體系。1976年,全國有群眾地震測(cè)報(bào)點(diǎn)3萬余個(gè),業(yè)余測(cè)報(bào)人員20萬人。我正是在那個(gè)時(shí)期與地震工作結(jié)下了不解之緣。

地震群測(cè)群防隊(duì)伍是不同于專業(yè)地震隊(duì)伍的一支業(yè)余測(cè)報(bào)地震的隊(duì)伍,這支隊(duì)伍由宏觀和微觀地震測(cè)報(bào)點(diǎn)組成。宏觀測(cè)報(bào)點(diǎn)負(fù)責(zé)觀測(cè)動(dòng)植物、井水水位、天氣等的異常變化,微觀測(cè)報(bào)點(diǎn)則用自制的土儀器觀測(cè)地震前的地電、地應(yīng)力、地電阻率、地磁、植物電等的變化。土地電是各微觀測(cè)報(bào)點(diǎn)的標(biāo)配。

1 群測(cè)群防

1973年山西靈丘發(fā)生小震群,山西省地震隊(duì)派員到雁北地區(qū)發(fā)動(dòng)群眾,宣傳地震知識(shí),幫助有條件的學(xué)校和生產(chǎn)隊(duì)建立群眾地震測(cè)報(bào)點(diǎn),縣革委會(huì)科技局組織召開建立群眾測(cè)報(bào)點(diǎn)的會(huì)議。當(dāng)時(shí),我在渾源縣西坊城中學(xué)任教,因我?guī)锢碚n,校長(zhǎng)韓者印派我參加這次會(huì)議,參加會(huì)議的還有渾源中學(xué)教物理的王禹等中學(xué)老師。

在渾源中學(xué)的一間教室內(nèi),田偉倫(時(shí)任山西省地震隊(duì)負(fù)責(zé)人)首先介紹山西及雁北地區(qū)的地震趨勢(shì):從1966年河北邢臺(tái)地震后,中國大陸地區(qū)進(jìn)入新的地震活躍期。按照李四光的“山”字形構(gòu)造理論,恒山山前斷裂地區(qū)是地震多發(fā)區(qū),歷史上靈丘于1626年發(fā)生過7級(jí)地震?，F(xiàn)在又發(fā)生小震群,要特別警惕。根據(jù)毛主席“要打人民戰(zhàn)爭(zhēng)”的指示,要發(fā)動(dòng)群眾搞地震的群測(cè)群防。

山西省地震隊(duì)閻維彰同志也向大家介紹什么是地震,地震的震級(jí)、烈度、破壞情況等基本知識(shí);并以安徽省地震隊(duì)編印的《土法群測(cè)群防地震》(書名可能有誤)為藍(lán)本,介紹土地電的安裝、測(cè)報(bào)、分析的方法等等。

會(huì)后回到學(xué)校,我向韓校長(zhǎng)做匯報(bào)。韓者印是一個(gè)樂于接受新鮮事物的人,也是勇于支持做新鮮事情的人。當(dāng)即決定在西坊城中學(xué)搞地震測(cè)報(bào)點(diǎn),確定地震測(cè)報(bào)點(diǎn)由我、張采鳳老師負(fù)責(zé),將學(xué)校圖書室旁邊的一間教室作為測(cè)報(bào)點(diǎn)的觀測(cè)室(見圖1)。

圖1 西坊城中學(xué)測(cè)報(bào)點(diǎn)Fig.1 Forecast point of Xifangcheng middle school

為了充實(shí)地震知識(shí),我到學(xué)校圖書室尋找有關(guān)地震的書籍,由于“文革”的影響,原本藏書不豐的圖書室,藏書就幾百冊(cè)。在這有限的書籍中,竟然奇跡般地找到一本有關(guān)地震的小讀物、一本日本鳥山英雄編寫的《地震云》。我一口氣將這兩本書從頭讀到尾,大致弄明白什么是地震,地震是怎樣發(fā)生的,地震的分類,什么是地震的震級(jí)、烈度、震源、震源深度等。知道地震似乎與氣象有點(diǎn)關(guān)系,地震前有地震云出現(xiàn)等。這兩本書就是我們初識(shí)地震的啟蒙讀物。

有一點(diǎn)點(diǎn)知識(shí)儲(chǔ)備后,決定先從土地電入手進(jìn)行地震觀測(cè)。土地電的裝置比較簡(jiǎn)單,把兩個(gè)埋在土中的電極用導(dǎo)線連接起來,接在量程50微安或100微安、精度在1.5級(jí)以上的微安表上就可進(jìn)行觀測(cè)。

我們選定方位布極法埋設(shè)水平土地電,在北—南、東—西、北東—南西、北西—南東4個(gè)方向各設(shè)一個(gè)電極,北、東、北東、北西為碳電極,南、西、南西、南東為鉛電極。每個(gè)方向的極距為50米。同時(shí)還安裝1組鉛—鉛和1組碳—碳同性電極的土地電。按當(dāng)時(shí)的說法——我們這是遵照毛主席“自力更生”的教導(dǎo),土法上馬、修舊利廢的成果。除土地電外又安裝2組植物電和地傾斜、地應(yīng)力、地磁等觀測(cè)儀器,先后設(shè)置12種土儀器測(cè)報(bào)地震的觀測(cè)項(xiàng)目。

為規(guī)范地震儀器的觀測(cè),制定《觀測(cè)規(guī)程》,規(guī)定觀測(cè)時(shí)間、觀測(cè)頻次,觀測(cè)要求、記錄電流的方向等;印制各儀器的《觀測(cè)記錄表》;繪制日均值、五日均值或五日滑動(dòng)值曲線。

1973年11月,西坊城中學(xué)地震測(cè)報(bào)點(diǎn)正式開始地震測(cè)報(bào)工作。從各個(gè)班選了約30名認(rèn)真負(fù)責(zé)的同學(xué)擔(dān)任觀察員,老師負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)分析。測(cè)報(bào)點(diǎn)的師生“一顆紅心為革命,搞好測(cè)報(bào)為人民”,堅(jiān)持按時(shí)觀測(cè)、準(zhǔn)確記錄、細(xì)致分析、及時(shí)上報(bào),每日對(duì)大量觀測(cè)數(shù)據(jù)及時(shí)進(jìn)行處理,繪制日均值圖、5日滑動(dòng)值圖、5日均值圖,必要時(shí)還繪制重點(diǎn)值圖、瞬時(shí)值圖和矢量圖等。

西坊城中學(xué)地震測(cè)報(bào)點(diǎn)不僅是渾源縣成立最早的測(cè)報(bào)點(diǎn),在當(dāng)時(shí)雁北13縣也是成立最早、觀測(cè)項(xiàng)目最多的測(cè)報(bào)點(diǎn),被雁北地區(qū)地震辦公室列為重點(diǎn)聯(lián)系的測(cè)報(bào)點(diǎn)之一,靈丘中學(xué)、朔州師范、大同礦務(wù)局中學(xué)、大同616廠、廣靈中學(xué)等測(cè)報(bào)點(diǎn)亦在之列。

1976年和林格爾地震后,震情趨勢(shì)變得緊張,省里要求晉冀蒙交界區(qū)各縣加強(qiáng)地震工作,加強(qiáng)地震辦公室的力量,鞏固和建立地震測(cè)報(bào)點(diǎn)和宏觀觀測(cè)站?？h里決定借我到地震辦公室?guī)椭ぷ?讓我和地震辦公室的負(fù)責(zé)人陳冠直共同管理縣里的地震工作。我們經(jīng)過一番策劃,決定在原有測(cè)報(bào)點(diǎn)的基礎(chǔ)上在縣城北、南、東3個(gè)方向新增設(shè)吳村、土嶺、王莊堡等測(cè)報(bào)點(diǎn),建成全縣的地震群測(cè)群防工作系統(tǒng),并很快投入運(yùn)行。制定《渾源縣地震群測(cè)點(diǎn)觀測(cè)規(guī)范》,規(guī)定統(tǒng)一的觀測(cè)時(shí)間、觀測(cè)頻次和觀測(cè)要求、記錄電流的方向等,規(guī)定觀測(cè)數(shù)據(jù)上報(bào)縣地震辦的時(shí)間;印發(fā)各種土儀器的《觀測(cè)記錄表》;配發(fā)用以繪制日均值、5日均值或5日滑動(dòng)值曲線的坐標(biāo)紙;編印防震知識(shí)傳單;通過縣廣播站播放防震知識(shí),在全縣和各公社多次召開防震工作會(huì)議……地震群測(cè)群防工作在我們的努力下搞得有聲有色。

那時(shí),全雁北地區(qū),全省乃至全國有條件的企事業(yè)單位、學(xué)校、部隊(duì)、生產(chǎn)隊(duì)等紛紛成立地震測(cè)報(bào)點(diǎn)。地震測(cè)報(bào)點(diǎn)形成的網(wǎng)絡(luò)承擔(dān)了宏觀觀測(cè)網(wǎng)、防震減災(zāi)知識(shí)宣傳教育網(wǎng)和災(zāi)情速報(bào)網(wǎng)的職責(zé),為專業(yè)地震隊(duì)伍提供地震宏觀前兆異常信息,為地震短臨預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)提供依據(jù)。大量的事實(shí)充分證明,群測(cè)資料在多次成功地震預(yù)報(bào)中發(fā)揮了不可取代的作用。根據(jù)地震現(xiàn)場(chǎng)考察,很多中強(qiáng)地震以前,都有不同程度的宏觀異常顯示,這些宏觀異常的收集報(bào)送主要靠群眾測(cè)報(bào)隊(duì)伍。例如,1976年和林格爾6.3級(jí)地震,龍陵7.3、7.4級(jí)地震,群測(cè)點(diǎn)都起到重要作用。

2 群防威力

1976年7月28日3點(diǎn)42分,正在辦公室值班的我被強(qiáng)烈的晃動(dòng)驚醒,我感到發(fā)生地震了,急忙跑到院子里拉響防空警報(bào),打電話到各測(cè)報(bào)點(diǎn)了解情況,各測(cè)報(bào)點(diǎn)迅速上報(bào)測(cè)報(bào)點(diǎn)所在地的情況,很快搞清地震不是發(fā)生在渾源,遂向雁北地區(qū)地震辦公室作匯報(bào)。唐山大地震前,渾源縣的地震測(cè)報(bào)點(diǎn)程度不同地出現(xiàn)一些異常,但并未引起足夠的警惕,多是震后總結(jié)時(shí)發(fā)現(xiàn)。唐山大地震后,全中國都在防震。渾源縣地處晉冀蒙重點(diǎn)防御區(qū),更是防震的重點(diǎn)?？h里成立防震指揮部,在地震辦公室院內(nèi)的防震棚內(nèi)辦公。每當(dāng)夜幕降臨,防震指揮部的成員就到棚內(nèi)聽取地震辦公室的匯報(bào),了解異常情況,以決定夜晚能不能讓群眾回家睡覺。

記憶猶新的是8月中旬的一天晚上七八點(diǎn)鐘,嘰嘰喳喳的鳥叫聲劃破夜晚的寧靜,一大群鳥由東向西飛臨渾源縣上空,這支飛禽大軍足足飛越半個(gè)小時(shí)才漸漸遠(yuǎn)去。面對(duì)此情此景,人們驚恐萬狀,擔(dān)心是大地震來臨之前的動(dòng)物異常,紛紛到指揮部打探消息。就在這時(shí),正巧有測(cè)報(bào)點(diǎn)的人送來了捕獲的一只鳥。指揮部人員端詳良久、面面相覷,誰也說不出這只鳥的名稱。我們急忙打電話找渾源師范和渾源中學(xué)教生物的老師前來辨認(rèn)。兩位生物老師對(duì)照飛禽圖譜也未找到答案。但可以肯定這種鳥既不是本地鳥種,也不是遷徙的候鳥。雖經(jīng)眾人討論、辨別,最終也未搞清這是什么鳥,這么多的鳥來自何方、飛向何處。

對(duì)這突如其來的一大群飛禽,是不是地震的前兆,必須迅速作出判斷。我們急忙打電話了解各測(cè)報(bào)點(diǎn)的情況,各測(cè)報(bào)點(diǎn)的觀測(cè)儀器未出現(xiàn)明顯的異常,也未發(fā)現(xiàn)其他的諸如動(dòng)物、水井水位的異常。綜合各群測(cè)點(diǎn)的情況,我們作出這群飛鳥不是地震前兆的判斷。防震指揮部根據(jù)我們的意見告訴群眾不必驚慌失措,可以安心睡覺!

類似這樣的情景,全國的群測(cè)點(diǎn)都發(fā)揮了巨大的威力!

3 “牛刀小試”

西坊城中學(xué)的土儀器投入觀測(cè)后,如何用觀測(cè)到的數(shù)據(jù)進(jìn)行地震測(cè)報(bào),我們頗下了一番功夫。把觀測(cè)到的數(shù)據(jù)繪成曲線圖,僅僅是測(cè)報(bào)地震的第一步,如何在曲線圖上找出與地震相關(guān)的蛛絲馬跡,首先要確定繪制的曲線與地震是否真有關(guān)系。一開始我們將地震目錄上的地震一股腦兒都標(biāo)在曲線上,經(jīng)過一段時(shí)間的檢驗(yàn),對(duì)應(yīng)關(guān)系不明顯。經(jīng)過不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn),大致確定一個(gè)標(biāo)取范圍,依照這個(gè)范圍按發(fā)震地點(diǎn)的方向,標(biāo)在相應(yīng)方向的曲線上,以認(rèn)識(shí)曲線與地震的關(guān)系。按照這種方法,初步摸索到土地電異常對(duì)應(yīng)地震的一些規(guī)律,總結(jié)出峰峰法、峰谷法、谷谷法、谷峰法4種預(yù)報(bào)發(fā)震時(shí)間的方法。

依照這些規(guī)律,我們還推算出計(jì)算震級(jí)及震中距的經(jīng)驗(yàn)公式,摸索到一些按震中距結(jié)合地震地質(zhì)確定發(fā)震地點(diǎn)的方法。經(jīng)過幾年的觀測(cè),發(fā)現(xiàn)哪個(gè)方向的土地電出現(xiàn)異常,孕震體就在哪個(gè)方向,在這個(gè)方向上哪個(gè)方位的電位高,則孕震體就在那個(gè)方位。如東西向發(fā)生異常,說明東西方向有孕震體,若東邊電位高,則說明孕震體在東,反之在西。方位確定后,再根據(jù)這個(gè)方位的地震地質(zhì)情況和近期的地震活動(dòng)資料,計(jì)算出震中距,確定發(fā)震的大致位置。

那時(shí)之所以能想出這些方法,也是“初生牛犢不怕虎”的大膽嘗試,竟然較成功地預(yù)報(bào)了1976年和林格爾地震、四川松潘地震和內(nèi)蒙古阿巴嘎旗的幾次大震。1976年我國大陸地震頻繁、大震不斷,“瞎貓碰死耗子”的概率也高。比如,內(nèi)蒙古和林格爾4月6日6.3級(jí)地震前,鉛—鉛極西北—東南向土地電的5日滑動(dòng)值曲線圖上,1976年2月10日至3月7日出現(xiàn)谷谷形異常,推算出1976年4月3日左右,距西坊城測(cè)報(bào)點(diǎn)127公里的地方將有6.0級(jí)地震發(fā)生。在這一方向的土地電出現(xiàn)異常的同時(shí),土地磁、地應(yīng)力、植物電、地傾斜都不同程度地存在異常,分析得出這是震情前兆的判斷;再結(jié)合該方向的地震地質(zhì)及那個(gè)時(shí)期的小震活動(dòng)情況綜合考慮,該方向的右玉、內(nèi)蒙古和林格爾一帶從1973年12月至1976年3月小震活動(dòng)頻繁,共發(fā)生18次地震,其中,2.2～3.0級(jí)的12次,最大震級(jí)為4.6級(jí)。于是,我們把發(fā)震地點(diǎn)確定在內(nèi)蒙古自治區(qū)和林格爾縣。

1976年4月6日凌晨4時(shí)左右,正在睡夢(mèng)中的我被強(qiáng)烈的晃動(dòng)驚醒,朦朧中還依稀聽到隆隆的聲音。我感覺是地震了,急忙跑出屋子,大聲喊叫著“地震了,地震了!”。急匆匆向測(cè)報(bào)室奔去,先打開土地電的開關(guān),看有什么變化,只看到土地電的讀數(shù)較日均值有較大的變化,別的沒什么大的異常。

韓校長(zhǎng)及張老師也趕到測(cè)報(bào)室,我們不約而同地說:“這就是我們預(yù)報(bào)的地震啊!”土地電初次預(yù)報(bào)地震竟首戰(zhàn)告捷,使我們備受鼓舞,覺得土地電還真管用,群測(cè)群防就是好!地震預(yù)報(bào)好像并不是那么可望而不可即。但也有一絲的疑惑,地震預(yù)報(bào)真的就這么容易、簡(jiǎn)單嗎?

盡管那幾年的觀測(cè)實(shí)踐證明,對(duì)于近震、大震,各種土儀器都有反應(yīng),但是也有過不相信土儀器靈敏度的經(jīng)歷。例如,我們的鉛—鉛極東—西向土地電從5日滑動(dòng)值曲線圖上,1976年4月24日至6月12日,出現(xiàn)谷谷形異常,推算出1976年7月31日左右距西坊城測(cè)報(bào)點(diǎn)300公里的地方有一個(gè)7.3級(jí)的地震,這一地震恰是唐山—豐南地震的反應(yīng)。但因懷疑是土地電受到干擾,沒有及時(shí)、細(xì)致地對(duì)土儀器異常進(jìn)行分析,以致漏報(bào)。

那時(shí)我們堅(jiān)信,只要對(duì)各種觀測(cè)手段及時(shí)綜合分析,反復(fù)研究琢磨,是可以較好地作出地震預(yù)報(bào)的。認(rèn)為,震情預(yù)報(bào)是主觀認(rèn)識(shí),發(fā)震情況則是客觀實(shí)際,要使我們的主觀認(rèn)識(shí)符合客觀實(shí)際,只有按照毛主席“一個(gè)正確的認(rèn)識(shí)往往要經(jīng)過由物質(zhì)到精神,由精神到物質(zhì)即由實(shí)踐到認(rèn)識(shí),由認(rèn)識(shí)到實(shí)踐,這樣多次的反復(fù),才能完成”的教導(dǎo),不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn),“有所發(fā)現(xiàn),有所發(fā)明,有所創(chuàng)造,有所前進(jìn)?！迸槿嗣裾竞脥?放好哨。

至今,我雖然無法解釋用土地電、用推導(dǎo)的經(jīng)驗(yàn)公式預(yù)測(cè)地震三要素的科學(xué)性和理論根據(jù),但當(dāng)時(shí)土地電出現(xiàn)的異常確實(shí)存在,我們也確實(shí)向雁北地區(qū)地震局和省地震局匯報(bào)過出現(xiàn)的異常和預(yù)報(bào)意見。盡管這些預(yù)報(bào)意見未被采納,但畢竟寫下了值得銘記的一筆。我也因群測(cè)群防取得了些許成績(jī),因而被省地震局點(diǎn)名參加1976年國家地震局在山東濟(jì)寧召開的全國群測(cè)群防地震工作會(huì)。

4 濟(jì)寧會(huì)議

1977年2月16日,國家地震局下達(dá)的005號(hào)文件稱,在山東省濟(jì)寧市召開土地電、土地應(yīng)力測(cè)報(bào)地震經(jīng)驗(yàn)交流會(huì)。山西省地震局派我作為山西群測(cè)群防的代表和省地震局負(fù)責(zé)群測(cè)群防工作的閻維彰同志去山東濟(jì)寧參加會(huì)議,并讓我準(zhǔn)備大會(huì)發(fā)言,介紹用土地電測(cè)報(bào)地震的心得體會(huì)。

會(huì)議在運(yùn)河邊的一個(gè)飯店舉行,當(dāng)時(shí)開會(huì)需要交伙食費(fèi)和糧票?；锸迟M(fèi)按行政級(jí)別交納,級(jí)別越高的交得伙食費(fèi)越多,一人一天交一斤全國糧票。

來自全國的群測(cè)群防地震搞得好的單位在會(huì)上介紹各自的經(jīng)驗(yàn),我作為山西的代表在會(huì)上做題為《反復(fù)實(shí)踐 認(rèn)真總結(jié)——用土地電預(yù)報(bào)地震的體會(huì)》的發(fā)言。地球物理研究所的宋良玉同志對(duì)我的發(fā)言很感興趣,大會(huì)交流后專門找到我,又仔細(xì)看我?guī)サ牟牧?。并說:“你們的土地電很有研究?jī)r(jià)值,好好堅(jiān)持觀測(cè),認(rèn)真進(jìn)行總結(jié)?；厝ズ?將你們的觀測(cè)資料按時(shí)寄給我一份,我想進(jìn)一步做些研究。”我們偏僻小縣的土地電能受到專業(yè)研究人士的重視,倍感興奮和有成就感?；氐娇h里,我按旬將觀測(cè)數(shù)據(jù)寄到宋良玉處,她做了什么研究,我不得而知。但那時(shí)的土地電至少為專業(yè)研究貢獻(xiàn)了綿薄之力。

會(huì)議期間,我還結(jié)識(shí)一些搞土地電的同行,就土地電測(cè)報(bào)地震的問題做相互交流,收獲良多。閻維彰同志在會(huì)上拜訪各地從事群測(cè)群防的同志,建立聯(lián)系、收集資料,忙得不亦樂乎。

會(huì)議表明,作為地震群測(cè)群防主打觀測(cè)項(xiàng)目——土地電、土應(yīng)力,確實(shí)在地震預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)中發(fā)揮了不可磨滅的、積極的作用,盡管其科學(xué)性尚不明確。

1977年3月,國家地震局編印《土地電土應(yīng)力測(cè)報(bào)地震經(jīng)驗(yàn)交流會(huì)資料選編》,這是對(duì)土地電、土應(yīng)力預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)地震的一個(gè)歷史性總結(jié)。

此后,地震出版社約閻維彰和我編寫一本《土地電與地震》的小冊(cè)子,我們收集全國大量的土地電測(cè)報(bào)地震的資料,對(duì)資料進(jìn)行詳細(xì)認(rèn)真的研究、考證、分析、歸納,抽取有規(guī)律的共性問題作為重點(diǎn)進(jìn)行編寫,于1978年底脫稿。但那時(shí)人們已開始認(rèn)真反思一些曾經(jīng)轟轟烈烈的事情,對(duì)群測(cè)群防亦有微詞,認(rèn)為專業(yè)前兆儀器尚不能完全捕捉地震前兆,更何況土儀器呢!致使《土地電與地震》未能出版。1979年我調(diào)到山西省地震局,在《山西地震》編輯部任編輯,《土地電與地震》得以在《山西地震》上連載。

5 結(jié)語

我是地震群測(cè)群防的實(shí)踐者、見證者,是地震群測(cè)群防使我這個(gè)對(duì)地震一竅不通的門外漢成長(zhǎng)為一名專業(yè)地震工作者,是地震群測(cè)群防改變了我的人生軌跡,是地震群測(cè)群防豐富我的工作閱歷,是地震群測(cè)群防錘煉我不斷探索的意志,是地震群測(cè)群防造就我的地震期刊編輯生涯,是地震群測(cè)群防使我的青春歲月涂寫濃墨重彩的一筆,是地震群測(cè)群防留給我不能忘卻的記憶!