地震和颳風、下雨和雷電一樣，是一種常見的自然現象。全球每年約發生500萬次地震，人們可以感覺出來的僅占1%，我國是個多地震國家，歷史記載全球死亡超過20萬人的地震有6次，其中在中國就有4次。地震是海峽兩岸民衆必須面對的一種主要的自然灾害。

　　一、兩岸地震情况簡述

　　中國位於歐亞地震帶東端，東北部的吉林、黑龍江的地震帶以及東南沿海地震帶、台灣地震帶與環太平洋地震帶相連接。

　　中國大陸地震主要是淺震；只有吉林的安圖、輝春以及黑龍江的穆陵、東寧、牡丹江一帶曾發生深度爲400—600km的深震。中源地震有三處：台灣省東部沿海如基隆東北、宜蘭和花蓮以東的海中，它可能和環太平洋地震帶相聯結；西藏南部江孜、錯那附近，它可能和緬甸西部的中源地震帶相連接；新疆西南部的塔什庫爾干、麻扎一帶，它可能和興都庫什地震帶相連接。

　　對於中國大陸地震帶的劃分雖然已有一些研究，但是仍有不少問題有待商討。在經度104°—105°的南北地震帶是强震最密集的地區。北自銀川開始，經賀蘭山、六盤山、龍門山與川滇地震帶相連接，直到滇南石屏、建水，與紅河地震帶斜交。南北地震帶與地質搆造綫相符合，這裏重力梯度很大；地震帶的東部和西部，其深部搆造有明顯差异。南北帶以西有幾條走向大約爲北西西的大斷裂帶，自北開始有：阿爾泰、天山、祁連山、崑崙山和喜馬拉雅山等褶皺帶；它們都被南北帶所折斷。在褶皺帶中間有準噶爾盆地、阿拉善地塊、塔裏木盆地、柴這木盆地和藏北地塊。盆地和地塊是很穩定的，它們内部没有地震發生。地震主要分佈在褶皺帶，特别是褶皺帶與盆地或地塊的接觸帶上，那裏地震的活動最爲强烈。

　　南北帶以東有幾條北北東的斷裂帶，如郯廬斷裂帶，河北平原帶，東南沿海斷裂帶等；此外還有北東東走向的陰山、燕山等斷裂帶，它們都是較强的地震帶。華北和華南的地殻搆造雖有顯著差异，但是在它們的接觸帶上，地震却很少。兩個斷裂帶之間常常是比較穩定的没有地震的地區；例如：鬆遼地塊、鄂爾多斯地塊、山西地塊、華北地塊、華南地塊等。我國絶大多數的强震都發生在大斷裂帶上，特别是發生在穩定地塊和活動褶皺帶的接觸邊緣上。褶皺帶和地塊之間有明顯的相對垂直運動，這給解釋大陸地震的成因提出了一個必須滿足的條件。

　　台灣地處環太平洋地震帶上，是我國地震强度和頻度最高的地區。例如一九五一年一年中，台灣竟出現27次六級以上的强烈地震，其中七級以上的大地震就有6次，這在我國大陸地區還不曾有過。中源地震發生在東部和北部的海洋中，西部平原只有淺震，台灣的中央山脈以東和以西的地震具有不同性質。

　　二、古代兩岸民衆對地震的認知

　　（一）古代中國的地震成因理論

　　在科學不發達的過去，人們對地震發生的原因，常常藉助於神靈的力量來解釋。在我國大陸地區，民間普遍流傳着這樣一種傳説，他們説地底下住着一條大鰲魚，時間長了，大鰲魚就想翻一下身，只要大鰲魚一翻身，大地便會顫動起來。大約公元七、八世紀時，這一傳説傳入日本，16世紀末日本民間便出現了“地震鯰”的傳説：地球是靠一條巨大的鯰魚支撑着，鯰魚不高興時，尾巴一甩，就造成了地震。而古代台灣地區的民衆則認爲，地震是由地下的水牛引起的。

　　在以後漫長的歷史中，對地震成因問題的探討進行了很多。不過，很少能見到超出伯陽父“陰陽説”的思路，在某些方面甚至越搞越糟，例如，很多人，包括張衡、包拯、王安石等，不止一次地把地震與人事國政牽强地聯繫起來。造成這種狀况的原因之一是，離開了具體的地震資料的思辨只能是思辯，而這種思辯是很難繼續向前發展的。古代中國的地震成因學説也有其致命的短處：一是，對地震成因的探討與政治的關係過於密切。二是，這些解釋好像僅僅是“解釋”而已，雖然文筆所至，順理成章，但牽强附會者有之、模棱兩可者有之、自相矛盾者亦有之，它們没有，似乎也不打算給出具體的科學推論，以對原來的想法進行檢驗和改進。注意到這些，對於理解爲什麽古代中國光輝燦爛的地震學没有順理成章地進化爲近代地震學，可能是有啓發意義的。這也可以進一步理解爲什麽中國的四大發明没有導致近代中國的科學技術領先世界的原因。

　　（二）兩岸豐富的地震史料

　　地球在整個地質時期都經受過地震，文字記載可追溯到過去的幾千年。在海峽兩岸，學者們曾從很早以前的歷代王朝文獻、文學作品及其他來源得到地震證據。我國自然史料淵源遠流長，連續性好，覆蓋廣闊，包羅萬象。中國人對地震的觀察和記載是相當早的。《竹書紀年》所載公元前1831年“泰山震”，可能是世界上最早的地震文字記載之一。《春秋》一書記載了公元前722年至公元前476年山東西南的5次地震。《國語》《晏子春秋》以及《左傳》等先秦古籍中，也都有關於地震的叙述。當然，這些記載連續性很差，記述也很簡略，可供科學分析的信息也較少。

　　秦漢起，全國政治上的統一和文化的發展加强了歷史資料工作，此間對地震等自然灾害也開始有了比較連續的記載。中國方誌開始的年代很早。宋代以後，編撰和重修的地方誌種類繁多，有全國總志、通誌、府志、州志和縣誌等等。關於地震的記録也相當連續、詳細和完整。在華北、華南、西北、西南的部分地區，地震史録甚至可以達到6級以上地震基本不漏的程度。

　　古老而系統的地震記録，是一份珍貴的歷史遺産，具有重要的科學價值。根據歷史上强震震中的分佈情况和地震活動的記載，可以明確地圈定地震危險區，辨認出長期地震活動的週期和韵律，這對地震預報，以及國民經濟建設的合理布局都具有非常現實的意義。而直到今天我們還不能説，我們已經掌握了打開這一富饒的寶庫的鑰匙。難怪地震學家普雷斯（F.Press）指出，“中國歷史地震資料是每一個地震學家的文獻。”

　　（三）張衡及其候風地動儀

　　張衡（公元78-139）是東漢一位偉大的天文學家和地震學家。他製作的自動車，指南車、自飛木雕，均有史料可考。陽嘉元年（公元132年）張衡創制候風地動儀，這是世界上第一架地震儀。候風地動儀的出現標誌着一種思想的成熟：地震是由遠處一定方向傳來的地面震動。這表明張衡早於西方學者一千多年就知道地震影響是從震源向各個方向傳播的。《後漢書》記載：“陽嘉元年，復造候風地動儀。以精銅鑄成，員徑八尺，合蓋隆起，形似酒尊，飾以篆文山龜鳥獸之形。中有都柱，傍行八道，施關發機。外有八龍，首銜銅丸，下有蟾蜍，張口承之。其牙機巧制，皆隱在尊中，覆蓋周密無際。如有地動，尊則振龍機發吐丸，而蟾蜍銜之。振聲激揚，伺者因此覺知。雖一龍發機，而七首不動，尋其方面，乃知震之所在。驗之以事，合契若神。自書典所記，未之有也。”公元138年3月1日，“一龍機發而地不覺動，京師學者咸怪其無征，後數日驛至，果地震隴西，於是皆服其妙。自此以後，乃令史官，記地動所從方起。”

　　張衡以後，一些數學家和天文學家曾復製和改進候風地動儀。例如北齊數學家信都芳著《器準》一書，詳細記載了古來各種科技儀器的發明創造，其中就記述了地動儀並附有插圖。《隋書·經籍志》中有《地動圖》一捲，很可能就是《器準》中的單行本。隋代天文學家臨孝恭的專著《地動銅經儀》，也是論述張衡地動儀的。不幸，由於至今仍不清楚的原因，這架國寶連同以後的有關記述均已失傳，而《後漢書》中有關地動儀的記載，則自19世紀以來不斷被譯成多種文字，流傳於世界各地。

　　（四）古代中國的地震工程

　　在扺禦地震灾害的實踐中，兩岸民衆積累了許多極爲寶貴的經驗，這些經驗表現在工程選址、地基、結構以及材料等許多方面，在應急避震、易損性，以及震後重建等方面也有不少詳細的記載，這些經驗直到今天仍然具有重要的參考價值。

　　在中國，歷强震而不倒的古建築絶非罕見。有些建築物修建的時間很早，雖經多次大震衝擊，却只是被震裂，或者局部損壞的，而從未發生過倒塌。過去的人們没有條件對這些奇迹做出科學的説明，所以流傳着不少迷信的説法。其實，現在看來，這些古建築之所以能經受住多次地震的襲擾，並不是因爲它們處於某種神秘力量的庇護之下，而是由於它們結搆合理、地基堅實、抗震性能良好的緣故。中國古代對重大工程，特别是那些與神和皇權有關的重大工程的選址是相當講究的，抛開那些騙人的神秘的東西不説，古代的風水先生其實就是最早的工程地質學家。山西洪洞縣廣勝寺飛虹塔，1695年地震時只損壞了金頂，這並不是因爲塔址的“風水”好，因而受到了神仙的保佑，而是因爲它恰好建在霍山脚下的石灰岩岩基上。

　　中國人很早就開始重視建築物的基礎，漢、唐遺址中的夯土台保留至今仍舊結實堅硬。山西應縣木塔高60餘米，900多年來多次經歷破壞性地震，《應州志》記載“塔歷屢震，而屹然壁立。”除了結構上的抗震優點外，應縣木塔基礎的處理也是别具一格的。據推測，由於這個地區地下水淺，木塔的基礎采用樁基礎，其上再用石料砌成方形階基，階基高出地面1.5米左右後，改砌爲八角形，兩層階基總高近4米。與塔高相比，木塔的基礎範圍並不大。測量表明，建塔初期的沉降是均匀沉降，而900多年來其基礎未見任何特殊變化，這表明木塔基礎的設計施工具有相當高的水平。

　　在結構設計方面，中國古建築甚至達到了爐火純青的境界。天津薊縣獨樂寺觀音閣始建於遼統和二年（公元984年），先後經受過28次地震，特别是4次强烈地震的考驗，至今完好無損。建築學家樑思成曾爲觀音閣的五架樑做過静荷載、動荷載以及撓曲、剪切等應力的計算，發現該閣梁架結構用材非常得當，“宛如曾經精密計算而造者”。由於觀音閣結構用材合理，結構本身，特别是上層梁架和層頂較輕，柱網布置全局一體，榫卯結合嚴實而不死固，再加上地基堅實而匀稱，所以能經得住風暴和地震的衝擊而免受破壞。河北趙縣横跨洨水的趙州橋至今已有1300多年的歷史，它獨特的拱洞式結構早已舉世聞名。1966年3月邢台7.2級地震，它距震中不到40公里，受到這次强烈地震的襲擊後，大橋巋然不動，表現出良好的抗震性能。

　　材料的選擇對於提高建築的抗震性能具有重要的意義，這一點很早就爲中國人所注意到了。在台灣，有的城墻是用竹子和樹木等材料築成的，這一方面是由於取材方面，更重要的則是出於抗震的考慮。史書記載“以台地沙土浮鬆，不時地動，故以樹爲城。”趙州橋橋身選用的是大塊堅固的石料，又用鐵樑横穿拱背以加强其整體性，應縣木塔的選材更具有其獨到之處。

　　中國平民階層的住宅，多是土房、磚房建築。深受地震之苦的人們在材料、砌築方法和結構布局上積累了相當豐富的經驗。以土房爲例，廣泛流傳的經驗就有體型要簡單整齊，隔墻布置要密，門窗要小，土質粘性要大，土中摻麥秸和稻草以提高强度、砌土坯像砌磚一樣錯縫，土墻頂部加木圈樑，等等，這些處理大大地提高了房屋的抗震能力。

　　三、現代兩岸民衆對地震的認知

　　19和20世紀之交是地震學的創業年代，其作爲一門獨立的學科登上現代科學的舞台，地震儀出現并且廣泛使用。地震學是一門相對年輕的科學，其定量研究只有100年左右的時間。

　　中國用現代科學方法來研究地震起步較晚。1920年甘肅大地震之後10年，才在北京鷲峰和南京北極閣建立了兩個地震台。中華人民共和國成立之後，由於基本建設的需要，中國大陸地震學得到長足的發展。爲了提供建設場地的地震烈度，中國科學院在1953年成立了地震工作委員會，組織歷史學家和地震工作者整理了中國3000多年的地震歷史資料，於1956年出版了兩卷《中國地震資料年表》。這是世界上最長的地震年表。同年，中國科學院地球物理研究所完成了第一幅中國地震區劃圖。此外，地震研究工作走上了穩步發展的階段，但規模還不大。1966年3月，河北邢台發生了灾害性的大地震，損失巨大。爲了統一地震工作的部署和加强領導，1971年成立了國家地震局，系統地開展地震的預測和預防工作。將地震工作提高到一個新的水平。

　　而台灣地區爲世界地震問題研究之重鎮，不僅地震多，地震相關搆造復雜。20世紀70年代，台灣經濟建設快速發展，對地震預防和抗震技術提出急迫需求。1971年，台灣科技主管部門成立地震專案小組，負責建設台灣環島自動測震網。1973年，台灣中研院物理研究所設立地震研究組，1976年將其獨立出來，成立地球科學研究所籌備處：1982年7月正式成立台灣中研院地球科學研究所，主要研究地震學、地質搆造、地球物理學、地球化學及地質高壓實驗火山和地質搆造學、陸地及海洋地質定年技術等，對預防和减輕地震灾害、重大建設項目的地震危害度評估等提供專業性服務。此外，有些研究所和大學設有與地震相關的研究機構，爲促進地震學科的發展，還成立了台灣地震科學中心（TEC）。

　　現在，精準的地震預報是不可能的，所以海峽兩岸都加大了對高大建築物抗震設防的投入力度。

　　台北101（Taipei101），又稱台北101大樓，在規劃階段初期原名台北國際金融中心（TaipeiFinancialCenter），在2010年，是世界第二高樓，位於我國台灣省台北市信義區。台灣位於地震帶上，在台北盆地的範圍内，又有三條小斷層，爲了興建台北101，這個建築的設計必定要能防止强震的破壞。這棟樓的88~92層有粒大球，這粒球叫做阻尼器。懸吊的大鋼球是運用物理慣性，當地震發生時，它可吸收大樓的震動，减少建築物的震度。當大樓向右擺動時，大鋼球會向左擺動，因爲移動的方向正好相反，可以達到平衡的作用。總數達380支的基樁是抗震、抗强風的重要保障，這些基樁平均長度有71米，打入岩盤的深度有33米，打進岩盤前先鑿出洞來，基樁放進去時再灌入混凝土固定，因此，爲數衆多的大型基樁牢牢抓住地盤，已足以讓大樓充分穩定。台北101采用新式的“巨型結構”，在大樓的四個外側分别各有兩支巨柱，共八支巨柱，每支截面長3米、寬2.4米，自地下5樓貫通至地上90樓，柱内灌入高密度混凝土，外以鋼板包覆，這種結構極大增强了大樓的抗震性能。

　　而北京鳥巢抗震設計歸納爲三點：1、鋼土分離：鳥巢外部的鋼結構和内部碗狀看台的混凝土結構在力學上的脱離；2、看台分離：從表面上看來連貫一體的看台，也從結構上分成了6個部分，即使地震發生時各部分震動頻率不同，不同的區域可以自行移動，其中的能量就得以分解，分塊釋放。3、選好鋼材：采用了名爲Q460EZ35的鋼材，强度：承受最大460兆帕的外力後，依然可以保持原有形狀，從强度上是普通鋼材的兩倍，韌度：負40度的衝擊韌性指標，韌性十足；4、8分鐘疏散：鳥巢的看台分爲上、中、下三層，場館一共可以容納91000人，因此每一層大約有3萬人。其中的妙處在於，每一層的疏散通道都是獨立的，人流没有形成交叉。鳥巢場内標示的路綫都是直綫，是最短距離。在緊急情况下，幾乎每一個鋼結構的空隙都可以作爲出口進行疏散。

　　地震預報是世界級的難題，但是我們確信：只要海峽兩岸的地震學家精誠合作並與全球同行一道，對地震進行深入研究，解决這一難題僅僅是一個時間問題。

　　作者係北京大學地球與空間科學學院副教授。