1966年3月邢臺地區(qū)系列強震,在巨厚沉積盆地內(nèi)引發(fā)了嚴(yán)重地震災(zāi)難,造成了大量的人員傷亡。邢臺地震后,我國緊急設(shè)立了新中國成立后第一個有組織、大規(guī)模開展地震監(jiān)測預(yù)報科學(xué)研究的專業(yè)機構(gòu)——紅山地震臺。邢臺地震已經(jīng)過去55年,地震科學(xué)研究取得了長足進步,但一些基本的科學(xué)問題依然困惑著科學(xué)界。為什么巨厚沉積平原內(nèi)部會發(fā)生大地震?城市、農(nóng)村稠密的華北平原上,哪些地區(qū)還會發(fā)生邢臺地震級別,甚至超過邢臺級別的大地震?盆地結(jié)構(gòu)對地震波放大作用究竟有多大?這些科學(xué)問題的解決對國家長遠發(fā)展具有重大意義。
為提高監(jiān)測能力和科研水平,河北省地震局和北京大學(xué)確定對紅山地震臺全面升級,攜手國內(nèi)外地震同行共同建設(shè)河北紅山地球物理國家野外科學(xué)觀測研究站(以下簡稱“紅山站”)。紅山站于2020年12月28日被中華人民共和國科學(xué)技術(shù)部列入國家野外科學(xué)觀測研究站擇優(yōu)建設(shè)名單。
華北平原歷史上曾發(fā)生多次強烈的破壞性地震。1966年3月,河北省邢臺地區(qū)的隆堯、寧晉一帶先后發(fā)生多次強烈地震,最高震級達7.2級,之后,在該區(qū)域又發(fā)生若干破壞性強震。1976年7月發(fā)生在華北平原東北部的7.8級唐山地震,是新中國成立以來在中國大陸發(fā)生的人員傷亡最大的地震。該地區(qū)的地震減災(zāi)問題必須作為我國防震減災(zāi)工作中的重中之重予以重視。
華北地區(qū)除防震減災(zāi)需求外,還涉及地下空間是否能夠合理利用及智慧城市能否成功建設(shè)的問題,需要用地球物理方法探測和監(jiān)控華北平原巨厚沉積結(jié)構(gòu),尤其是淺層結(jié)構(gòu)。但是,華北平原人口集中,道路密集、繁忙,地震學(xué)方法因爆破等主動源技術(shù)不宜實施而受到嚴(yán)重限制。同時,各類地球物理探測方法都面臨因道路而產(chǎn)生的嚴(yán)重噪聲干擾,亟需突破技術(shù)瓶頸,使華北平原巨厚沉積結(jié)構(gòu)的探測和監(jiān)控成為可能。
紅山站最為關(guān)注人民生命財產(chǎn)安全及國家亟需。但是,要想把這項工作做好,除了研究一系列相關(guān)技術(shù)問題,必須考慮與之相關(guān)的科學(xué)問題。地球科學(xué)中目前占主導(dǎo)地位的理論是板塊理論。板塊理論主要是基于海洋觀測提出的,對大陸運動沒有充分考慮。近年來,地球化學(xué)家發(fā)現(xiàn)華北克拉通東部,也就是紅山站所在的華北平原地區(qū),其巖石圈在中生代以后已被破壞,因而華北平原是全球最為典型的被破壞了的克拉通塊體。研究克拉通破壞狀態(tài)及其演化對探查華北平原內(nèi)部的大地震危險源至關(guān)重要。因此,研究華北平原的結(jié)構(gòu)與動力學(xué),涉及的是被板塊理論忽略了的克拉通塊體的變化和改造問題,因而是對板塊理論的重要補充,研究結(jié)果將會徹底改變地球科學(xué)界之前基于板塊理論得到的關(guān)于全球運動和地球演化歷史的認(rèn)識。因而研究華北平原的結(jié)構(gòu)與動力學(xué),不僅有利于為該地區(qū)防震減災(zāi)工作打下堅實的基礎(chǔ),而且對地球物理乃至整個地球科學(xué)發(fā)展有學(xué)科帶動和促進作用。
紅山站的設(shè)立,就是要瞄準(zhǔn)國家重大需求和重大地球科學(xué)問題,促進地球?qū)W科發(fā)展;同時,利用國家野外科學(xué)觀測研究站的設(shè)立,為京津冀協(xié)同發(fā)展和雄安新區(qū)建設(shè)提供安全保障和技術(shù)支撐,最大限度地為人民生命財產(chǎn)安全和國家亟需服務(wù);基于這些工作,將研究人才培養(yǎng)新模式,促進地球物理尖端人才培養(yǎng),并進行科普服務(wù)。紅山站將基于充分的物質(zhì)基礎(chǔ)、超強的科研和教學(xué)實力,先進的團隊文化,通暢的交流渠道及科學(xué)的管理模式,打造世界一流的河北紅山地球物理國家野外科學(xué)觀測研究站。紅山站的設(shè)立,不僅主要聚焦于巨厚沉積結(jié)構(gòu)與地震災(zāi)害的研究,還將在為國家發(fā)展保駕護航、服務(wù)國家建設(shè)、研究重大地球科學(xué)問題、促進地球物理尖端人才培養(yǎng)、科普教育、管理模式及文化建設(shè)等方面起到優(yōu)秀國家野外科學(xué)觀測站建設(shè)的示范作用,在其它地區(qū)松散沉積層地震災(zāi)害研究、地下空間開發(fā)利用和智慧城市建設(shè)等工作中有具體的借鑒作用。
從紅山臺到紅山站將是一個巨大的跨越。希望各級政府與部門以及國內(nèi)外地震工作者關(guān)注、支持和參與紅山站的建設(shè)。我們期待紅山站的建設(shè)將為避免類似邢臺系列強震造成的地震災(zāi)難做出貢獻。