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唐山地震的七大谜团分别是?

2011-07-12 15:55:12 本文行家:李辰星

1976年7月28日。对所有唐山人来说是一个黑色的日子;大地震将唐山这座有百万人口的城市在数十秒钟内夷为平地,65万多间房屋倒塌,24万生灵在睡梦中被葬身废墟,16万多人重伤......

        南京地质学校高级讲师李泰来向记者讲述了在唐山大地震后考察的惊人发现:

1.地震现象的七大迷团

        李泰来的外甥,外甥女不幸在地震中遇难,当时在南京地质学校工作的他立即向单位请假乘火车赶往唐山,从事地质研究的他也很想看看地震究竟是怎么一回事。

唐山大地震唐山大地震

        李泰来的弟弟也是研究地质的,两人的想法不谋而合。两人便扛起相机,骑着自行车在唐山市开始了地震考察。一个星期考察下来,两人发现很多奇怪的现象,而这些现象用传统地震学理论根本无法解释。

        当时唐山地震烈度为11度,唐山市的厂房和住宅几乎全被破坏,而有一些建筑却完好如初。

        现象一:所有的树木、电线杆直立如初,均未直接受害。例如唐山市内65米高的微波转播塔巍然屹立于大片废墟之中,而且震后两个微波塔仍可直接、准确传播电视信号。

        现象二:唐山的人防坑道除个别有小裂纹外,其他均未受到破坏。

        现象三:在唐山地震中死伤的人中没有人直接死于震动,绝大部分是因为建筑物坍塌受害。

        现象四:唐山地震后,除个别地区受采空区坍塌或其他影响出现局部起伏外,绝大部分地面、路面完全如震前,很少出现波浪起伏现象。

        现象五:唐山启新水泥厂的一栋三层库房,一楼二楼基本完好,三楼的所有窗柱却全部断裂。而且旋转方向和角度各不相同,现存旋转角度最大的一个右旋40度,旋转角度更大的当时即已脱落。

        现象六:建筑体的破坏尤其是砖石结构和水泥制件的破坏一般都是分段裂开四面开花崩塌。整体歪斜的现象很少。

        现象七:唐山公安学校有3栋3层楼房。形状相同,相互间隔10米平行排列。在地震中南面一栋完全塌平,中间一栋只是部分散落。而即使在一栋房中有的是第一层破坏比较严重,有的是第二层,有的是第三层。为什么同一区的受震程度会如此偏差?

        所以这一切现象都使李泰来给传统的地震学理论打上了大大的问号,也激发了他的好奇心。回到南京后他又先后两次赴唐山考察并开始认真收集相关资料。

2.解开谜团

        过去的地震理论认为地震波分为纵波、横波两种,地震破坏主要是横波造成的。可是,李泰来发现如此理论根本无法解释在唐山地震现场发现的种种现象。

        理由一:根据横波破坏原理,高的建筑物(重心较高)在地震破坏对象中首当其冲。

        理由二:在地震现场考察中发现地震断裂均具有旋转性,而纵波、横波的震动是没有旋转性的。

        理由三:不论横波还是纵波,它们的传播都是连续的,强度是渐变的,从震中向外逐渐衰减。因为,在此同一震区内,同样的建筑物受破坏程度大致相同。可是在唐山地震中出现并非如此。

        根据对震波的应变分析,李泰来发现扭波才是地震破坏的元凶。1979年,在南京地震学会年会上,李泰来发表了《扭波与抗震》的论文,引起与会者的一阵轰动。在1996年第31届国际地质大会上,其以扭波为主题的发言也引起了代表们的注意。

        李泰来指出,扭波与纵波和横波乃“同卵三胞胎”,其中纵波传播速度最快,其次为横波,最后为扭波。纵波使物体产生上下震动,横波使物体前后摆动,两者的破坏都不大。但是,扭波一到,则把物体从内部扭散扭断,随即垂直坠落,造成巨大破坏。有了扭波,在唐山地震现场发现的怪异现象全部迎刃而解了。李泰来说:“我们是世界上最早发现扭波的。这个理论在世界上,仍处在领先地位!”

3.扭波理论有待重视

        在研究出地震扭波理论后,李泰来趁热打铁进行了抗震理论的研究,因为扭波不能通过流体和柔性物体,他提出了“轮胎”理论,即采用柔性材料如橡胶作为建筑体的“轮胎”,阻止扭波进入建筑体,从而达到了防震的作用。他还针对扭波拟定了具体的防震抗震措施。

        在对扭波的研究中李泰来还惊奇地发现:中国的很多古典建筑如宫殿、庙宇、木塔等全部具有除“地下”以外的七种抗震性能,它们都是世界上抗震性最强的地上建筑物(位于山西的应天塔就是一个典型)。

        但是,让李泰来觉得遗憾的是,自从1979年发现扭波理论后,由于经费、人手等原因,更由于扭波理论对传统地震理论的大胆否定,时至今日,扭波理论仍未得到应有的重视。
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李辰星某自然科学基金委员会委员。