几年前，世界各地有过几次成功的地震预报，当时科学界感到很乐观，甚至到了非常欢欣鼓舞的地步。但是这种欢喜的心情现在又告烟消云散了。虽然乐观之感还没有被悲观情绪所取而代之，但正如一位地震研究工作负责人所说的那样：“前面还有一大段漫长而艰苦的路程要走。”

人们是在起初看来似乎是希望最大的地区遭到一些挫折之后，才头脑清醒过来，转而采取讲究实际的态度。中国的群众性地震预测预报工作虽然成功地预报了一九七五年的海城大地震，挽救了成千上万人的生命，但却没能预报出一九七六年的唐山大地震，据说那次地震死了六十万人。地震的胀缩理论——一种有关震前微小震动的综合性理论模式，到了一九七五年由于有了一些成功的地震预报表面上似乎证明这个理论是正确的，但到了一九七五年以后这个理论又陷入了困境，因为能和这一理论相符合的实际观测资料实在太少。加利福尼亚州南部的帕姆台尔（Palmdale）地壳隆起这一不祥的现象，在一九七六年就引起了不少地震研究工作者以及公众的注意，但至今仍得不出满意的解释。尽管进行了认真深入的观测，还是没能获得任何有关大地震的震前预兆的明确线索。

难就难在，美国加利福尼亚州甚至连中等规模的地震都很少，这就使美国的地震研究工作者不免感到很泄气。因为如果没有一个长期的观测记录，其中包括一些中等和大规模地震的观测记录，要想从各种各样的地球物理现象中，区别出哪些可能是破坏性地震的预兆，哪些与地震不相干，那简直是不可能的。在目前所观察到的一些可能是震前的预兆现象之中，最受人们重视的是规模较小地震的分类资料，但除此之外的其它各种现象，从地球表面的地层倾斜的变化，直至动物的异常反应等等，也都是值得注意的对象。

圣斐南多（San Fernando）的地震是最近一次里氏震级（一种衡量地震波振幅的对数式尺度）6.5级或6.5级以上的地震。自地震研究工作迅速扩大以来所收集到的大部分资料，都只是5级或5级以下的地震，可是从这种数据所得出的结论，是否能用外推法推论到更大规模的、具有潜在破坏性地震上去，那也就很难说了。

美国联邦政府的地震预报研究经费向来很微薄，自从去年起，这项经费大大的增加了，但这却又更加深了地震工作者们对于加利福尼亚缺少中等规模地震所感到的泄气情绪。一九七七年的减低地震灾害法案中所拨付的地震预报研究经费达一千四百万美元，而一九七六年的此项经费仅为五百万美元。地震研究工作者们也意识到，这下子是把皮球又踢回来了，因此他们必须下决心千方百计地通过他们扩大了的地震监测网，非把他们所企求得到的中等规模地震前兆“捕捉到”才行。

在加利福尼亚以外地区，最近从监测网观测到两次中等规模的地震，一次是去年十一月在阿拉斯加的阿达克（Adak）发生的6.5级地震，另一次是今年一月十五日在东京西南发生的7.0级破坏性地震。人们一向认为日本是地震监测工作做得最好的国家之一，可是地震专家们对这两次地震，却一次也没有能作出预报，虽然在震前已发现了好些方面出现了异常现象。这种情况说明了地震预报工作今天还是处在一个相当为难的阶段。虽然我们发现可能是震前预兆的能力已有相当程度的提高，但真正可靠的震前预兆，至今还一个也没有能找到。加州理工学院的詹姆斯· 惠特康姆（James Whitcomb）曾说过：“要是果真有那么个明确的震前预兆的话，那么它也早该会被发现出来了。”如今大多数地震研究工作者恐怕也只好同意他的这种看法。

在上次日本地震之前，也的确看不出有什么明确的震前预兆，虽然日本的地震监测网是目前世界上最稠密、最完备的地震监测网之一。据门洛帕克（Menlo Park）的美国地质勘测局的大卫 · 希尔（David Hill）所说：甚至从事后看来，日本所收集的那次震前的大量资料“很有意思，但还摸不出一个头绪来”。那次地震发生后大约一个月，希尔就和美国地廣勘测局的巴里。罗利（Barry Raleigh）以及加州理工学院的金森广夫一起到日本仔细研究了这些资料。虽然当时也观察到了有好几个方面的预兆，但希尔也只不过说这些资料“很令人鼓舞”，如此而已。

日本气象局的官员们的态度也很慎重。他们在发布关于一月十五日上午大岛和离东京西南一百二十五公里的伊豆半岛地区的情况时，也只是称之为“地震消息公报”而没有作为正式的地震预报加以发布。他们只不过是发出警告说，不久可能会发生一次大规模的、有潜在破坏性的地震。当时是在发现了有一系列异常强烈的地震群出现后，才发出这样的警告的。在这次地震群出现的时候，该地区的许多观测仪中，也只有两台仪器出现了异常的反应。以前也出现过这样的地震群，但随后并没有接着便发生大震。可是，这次警告发出三小时后，该岛和大陆之间就发生猛烈的大震，其规模之大，相当于圣斐南多的那次大地震，结果造成了极大的损害，并有二十五人丧生。

这次日本地震预报措辞之含糊不清，也反映了所有地震预报工作的一个普遍存在的问题，即缺乏一个长期的、详细的监测记录。如果没有这样的监测记录，那么就很难断定这种异常现象究竟是否就是一个大地震的预兆。然而，我们既然对于地震的根本原因及其机理了解得很不够，那么唯一切实可行的办法，便是对那些看来可能是地震先兆的现象多多进行观测，并从中找出那些能用来预报大震的时间、地点和规模的预兆现象。这种方法，再加上某些基本地震理论研究工作，便构成了美、日、俄、中四国地震研究工作者们所采用的方法的主要内容。这样一种方法自然免不了有其早期的不可避免的一些弱点，像这次伊豆地震中所暴露出来的那样。现在，特别是美国的地震研究工作者颇有信心，希望这种基本地震理论研究最终能有助于把目前正在进行研究的种种可能是地震先兆的现象理出一个眉目来。

小规模地震和地震群已经取代了胀缩性联系效应的概念，成为目前地震预兆研究工作的中心课题。现在大家所抱的希望是这些非破坏性震动，即预震，的确是地球内部压力集聚的反映，而这种压力集聚最终释放出来，便形成了大震。日本的地震在通常情况下往往都是以预震作为先导。但即便是如此，这次伊豆地震的预震，也并没有能给我们提供关于随后即将有大震出现的明显的信息。当地居民所能感受到的最后出现的震群，主要是在大岛附近，但是这次地震所造成的破坏大部分还是在大陆上。

发生在阿留申群岛的阿达克的那次地震之前的一些震前现象，现在事后看来，似乎是构成了一个类型，如果这种类型的情况今后再度发生的话，倒也颇可以用来作预测之用。科罗拉多的菩勒（Boulder）环境科研合作研究所的斯蒂芬尼· 普赖斯（Stephanie Price）和卡尔 · 基斯林格（Carl Kisslinger），以及丹佛（Denver）的美国地质勘测局的罗伯特 · 英格德尔（Robert Engdahl）在一九七四年建立了一个能够探测在阿达克岛附近地区的微小地震（4级以下）的地震仪观测网。该观测网在这次大震前大约十一个月和三个月，探测到两次震群，这两次震群之间，地壳下面的地震活动仍在进行，其程度只比正常活动的程度稍为大些。第二次震群是逐渐减弱下来，直到大震之前大约三星期就全部停止下来。伴随着这个震群出现的，另外还有一群4级或4级以上的地震，这群地震是三年来在整个四十公里地带里所记录下来的唯一的一些较大的地震，这四十公里地带在那次6.5级大地震时发生破裂。英格德尔认为这次大地震前的安静期和活跃期的类型和1971年阿达克附近7.1级地震前的情况的类型，颇为相似。

但遗憾的是，并不是所有的大震前都有至少中等规模的预震的。麻省理工学院的路西尔· 琼斯（Lucille Jones）和彼得 · 莫尔纳（Peter Molnar）发现在他们所研究分析的一百六十次7级或7级以上的大地震之中，只有大约百分之五十有4级或4级以上的预震。虽然有些预震是在大震之前二、三个月发生的，但大多数预震只是在大震的前一天才发生的。

把微小地震作为地震预兆来搞预测，虽然需要用地震仪和稠密的监测网，但在目前看来还是较有前途的办法。微小地震预兆的优点是在于：这些预兆可能含有大量有关大震的时间和地点的情报。例如，加州理工学院的卡伦· 麦克纳利（Karen Mc Nally）曾经从整个加利福尼亚中部的圣 · 安德里亚斯（San Andreas）断层和加利福尼亚南部的圣 · 哈辛托（San Jacinto）断层的无规则的地震活动的记录中，分析出了一些2到3级异常地震。他发现这些异常的微小地震是在可能发生较大地震的根源附近集中地、或者说，成群地出现的。并且在时间上也是较集中的。这些微小地震群要比其后的大震早出现几个月或几年。微小地震群的范围有几公里宽，但小于其后的大震的断层带的宽度，而且麦克纳利还认为这可能与大震规模的大小也有关。南卡罗来纳大学的帕蒂帕· 特尔瓦尼（Pradeep Telwani）也观测到在与水库积水量增加有关的较小地震发生之前，亦有类似的但规模较小的微小地震群。

圣斐南多一九七一年的地震，跟许多地震一样，大家都认为在震前并没有出现一系列预震的，但是科罗拉多矿务局的布赖恩· 布拉德（Brian Brady）发现了一个难以察觉到的十年期的地震模式，后来加州理工学院的石田水穗和末广茂夫又把这个理论模式进一步加了工。两个地震活动中的第一时期恰好与推知出的帕姆台尔（Palmadale）的地壳隆起的突然开始的时间很吻合，并且在这两个时期的间隙时间里，在最后断层附近并没有出现地震活动。根据他们的地震仪记录下来的第二期预震的特点，石田和末广得出结论说，最后的几次预震乃是位于断层本身的内部，而且断层带所承受的压力比第一时期所受的压力要强得多。

这种种理论——地震群的理论、局部高压力理论，以及别的一些理论模式都很娓娓动听，但如果把这些理论应用到各个不同地点的情况，或同一地点的不同时间的情况，（虽然其记录还不完备）则出入很大，颇难自圆其说。因此，地震的理论模式对目前的地震预报工作说来，还谈不上有多大用处。据布拉德说，根据地震的理论进行预报（从而使很多生命免于死亡）比较成功的一次，是发生在艾达荷（Maho）银矿深井下的那次地震。但那次地震的规模非常小，只不过是岩石的迸发而已。又有好几个地震研究小组所作的初步研究结果认为：预震有可能从断层的方向随时间的变化上辨认得出来。但总的来说，地震学家们还得多多观察、多多等待。举个例子：麦克纳利（McNally）和金森（Kanamori）对靠近帕姆台尔（Palmdale）的圣 · 安德里亚斯（San Andreas）断层中的一段地带一直在进行观察，因为自1976年十一月以来，这一地带的微小地震一直是异常活跃。但在我们目前的知识水平下，还无法断定这种情况究竟是表示一种长期性的地震变化呢，还是某种地震群即将出现的预兆。

缓慢的地震？

除了地震群的模式之外，在伊豆地震发生之前，日本的3台伸长计（即膨胀计）之中，有一台还出现了异常的反应，这种异常的反应可能是断层最后断裂之前最后一刻应变的聚合的反映，如果没有这种伸长计的话，则这种应变聚合现象是很难探测得出来的。据伸长计的发明者之一、华盛顿的卡内基研究所地磁部的塞尔文· 塞克斯（Selwyn Sacks）说：在大震前两星期伸长计的记录中出现了一次压力变化，后来在大震的前一天又出现了一次这种压力的变化。

塞克斯认为这种现象同他与日本气象局的末广茂次、卡内基研究所的阿伦· 林达（Alan Linde）、弗吉尼亚州理工学院及州立大学的阿瑟 · 思诺克（Arthur Snoke）等人一起所发展起来的“缓慢”地震的概念是一致的。缓慢地震的地壳运动要比一般地震的地壳运动大约慢一百倍。据塞克斯说，缓慢地震是不能产生能被标准地震仪所探测到的那种高频率的地震信号的，因此，是无法探测出来的。可是它能把压力从一处传送到另一处。因此，塞克斯认为很可能就是因为缓慢地震的作用而使地壳里的压力在地层最后断裂之前几天或几个星期突然增加到临界水平。这个概念可以拿来和传统的观点作对照。按传统的观点认为，地壳里的压力是在若干年的时期里慢慢地增大起来的。但这种慢地震效应如果应用到哪怕是很少数的情况下也能成立的话，那就会使长期地震预报工作大大地复杂化。

伊豆地震还有一个可能的预兆，便是在有一个观测站发现可检测的氡气的数量发生变化。把从地下散射出来的氡气加以测定，并用它来衡量地球外壳的岩石变化，这个方法现在已广泛采用，虽然人们对于其中的道理了解得还不很透彻。岩石中由于镭的放射性衰变而产生的氡气向地面上散发出来，可以用多种不同的方法进行测定。那么很明显地，岩石的应力状态如果发生了什么变化（当然还有其他的因素），就会使所测得的氡气的数量发生增加或减少。但是，由于伊豆的氡气异常反应只是在一个观测站出现的，所以，还不能把它作为一个十分有力的地震警报来看待。

从加利福尼亚州所测得的有关氡气的资料中，有一部分已可以明显地看出是具有地震预兆现象的性质，另外还有一些资料尚未能作出适当的解释。在门洛帕克美国地质勘测局的金季虞（Chi-yu King）使用一套沿着加利福尼亚北部的圣 · 安德里亚斯（San Andreas）和卡拉维拉斯（Calaveras）断层的探测器系统，已经得到了清楚而且大致上对称的氡气放射的高峰记录，其持续时间为好几个月、位置是在以两次约4级地震为中心的周围地方。洛杉矶加利福尼亚大学的乔治 · 比察德（George Birchard）和威廉 · 利比（Willard Libby）也观测到了一次与4.3级地震有关的同样表现形态的氡气散射的高峰。但是从1977年四月以来，他们设在沿洛杉矶东南的圣哈辛托断层的那套探测器系统又探测到异常高的氡气散射水平。

圣哈辛托断层地区倒是一个很好的例子，来说明如果运用异常的地球物理现象来进行地震预报会遇到怎样的困难。除了持续的高度氡气散射量水平之外，比察德还发现在十二月和一月里，2级以下的微小地震的次数有所增加；之后在二月和三月里又下降了。至于最近的两次大于4级的地震，其中一次有一连串的预震，而另一次却没有。因此，对最近这些地震活动的变化就无法进行解释。还有，这个地区（靠近安查）已经被确认为是一个地震的间隙地区；就是说，没有大于6级地震活动的地区。门洛帕克的美国地质勘测局的韦恩 · 撒切尔（Wayne Thatcher）和托马斯 · 汉克斯（Thomas Hanks）与加州理工学院的詹姆斯 · 希尔曼（James Hillman. ）—起研究了这一地区的地震记录，并得出结论说：安查附近的圣哈辛托断层的一小块地区被固定了下来，从1890年以来，它明显地没有发生过断裂。虽然大多数地震学家们都认为：在这种情况下中级地震的可能性颇大，但谁也无法断定地震会在何时发生。而由于圣哈辛托断层又是处在目前还搞不清楚的加利福尼亚南部地壳隆起的南沿上，这就又使问题更为复杂了。

尽管在地震预报的探索工作中遭受到很多挫折，地震工作者们还是普遍地认为地震预报是一个具有现实性的目标。日本和阿拉斯加的地震更加提高了他们的信念，认为起码有一些破坏性地震是有预兆现象可循的。可是许多人仍认为如要想对大型的地震能作出普遍性的、可靠的预报，那恐怕至少还需十年或更长的时间。

[译自Science1978年200卷。陈坚林、郝志航译]