从“鸣沙”到“震前地声”的联想

鸣沙现象在世界上分布很广，各地鸣沙发出的声音多种多样。如美国夏威夷群岛高阿夷岛上的沙子，会发出一阵阵像狗叫一样的声音。苏格兰爱格岛上的鸣沙，却能发出一种尖锐响亮的声音，就像弹拨拉紧的丝弦发出的响声。从敦煌鸣沙山滚下来，沙子就会发出轰隆的巨响，像打雷一样。《旧唐书·地理志》记载：“人马践之，声振数十里”。

鸣沙发声机理长期以来没有被解释清楚。

7月30日《中国科学报》头版刊出“让失声的沙子再“唱歌””报道文章，介绍了中国科学院寒区旱区环境与工程研究所研究员屈建军如何解开了鸣沙发声机制。

屈建军把世界各地的沙子带进实验室，用电子探针进行对比分析，发现会“唱歌”的沙子表面有很多小孔，成千上万的鸣沙在流动过程中互相碰撞发出声音，经大量的表面空腔共振放大，就形成了鸣沙奇观。

由于人类对环境的严重污染，细的粘粒等杂质侵入沙粒表面的孔洞，产生的阻尼作用，可导致鸣沙共鸣机制丧失。敦煌鸣沙山、宁夏中卫县沙坡头的沙都已变成“哑沙”。

屈建军找到了鸣沙发声和失声的原因，用“洗沙”的方法，让“哑沙”再度“唱”歌。目前，沙坡头风景名胜区沙漠博物馆内，游客已可亲身体验鸣沙的奥秘，鸣沙成了重要的旅游资源。

    目前，屈建军正在敦煌鸣沙山做实验，准备让鸣沙山再现“人马践之，声振数十里”的奇观。

自然界中类似鸣沙这样的疑谜还有不少。《中国科学报》这篇报道不禁令我联想起强震前的震前地声现象。

在历史文献及震后调查中，许多次强震发生前都有“震前人们听到地声如“雷吼”，若千军涌溃．万马奔腾”的记载。地震科学家若能在强震发生前，用先进的科学仪器清晰地记录到震前地声并及时发出预警，无疑可以挽救成千上万人的生命。在中国地震界数十年的临震预报探索中，也不乏像屈建军这样的探索者，企图搞清震前地声的成因和机制，把握住震前地声的脉搏，可惜至今仍未能达成愿望。

屈建军把世界各地的沙子带进实验室，用先进的电子探针进行对比分析，终于找到了沙子发声及失声的原因。

地震学者对震前地声的形成只有模糊的概念，即震前地声是地层大破裂前的最后阶段，地层中的微裂纹丛集，微破裂和高频极微震大量连续发生的结果。

地震学家无法将震源处岩样拿到实验室中分析化验。实地观测成为研究震前地声现象的主要手段。不去开展强震震前地声的实地观测，就如同沙子进不了实验室，就永远搞不清震前地声的成因。

目前地震学的问题是，声音频段处于地震仪器的观测频段之外，地震观测网络中的数千台测震仪并不能接收地声信号。

强震发生属小概率事件，只布置少数几台具有接收地声功能的仪器，捕捉到强震震前地声的机会就十分渺茫。解决这一问题的办法只有将网络的观测频宽扩大到包括声音频段。

早在1981年就有研究表明，大震前出现的动物异常是震前地声激起的。（蒋锦昌、刘向群，震前地声与动物异常关系的研究，地震学报，1981年 4期）（田时秀、孔繁永等，中强震的前兆地声，声学学报，1987年1期）

听觉敏感且贴近地面的动物们能听到震前地声逃避了灾难；直立行走离地面较远且听觉不敏感的人，则因接收不到震前地声信号而遭难。

发生在固体地层中的地声同地震波一样都是固体中的波动。地声观测要求一下子将地震观测0-20Hz的观测频宽扩展百倍。从科学探索的一般规律，观测频宽的大幅扩展必将大大加深我们对强震孕育过程的认识。

让我们认真地探索、观测研究震前地声，建立有效的观测技术和网络，找出震前地声的成因机制，最终，让这些科学认识和技术能力有效地保护人的生命。