关于地震成因的解释,迄今为止,尚没有一个确定的科学结论,有的都只是各种假说 。从二十世纪初魏格纳的板块学说建立以来,目前学术界关于地震的看法,主要有以下四种观点 。
地震
一、板块运动致震说
板块运动致震说是指由于活动的板块之间相互挤压、碰撞、摩擦、分离等导致岩石断裂、破碎、错位等,造成了地震 。
板块运动学说认为全球的岩石圈并非一个整体,而是被海岭、海沟等分割成漂浮在软流层上的六大板块 。而板块之间并不是静止的,而是相互运动的,板块之间的相互运动,就会造成地震 。但由于其引起板块运动的原因不同,可以将板块运动致震说分成以下两种不同的学说 。
1、 板块构造学说
地球由地核、地幔和地壳三部分组成,呈同心圆状,从内到外依次是地核、地幔和地壳 。各大板块处于软流层上,由于靠近地核处的地幔物质温度高于靠近地壳处的上地幔,这种显著的温度差,形成了地幔物质的对流现象,导致了板块的运动 。板块的运动有两种不同的方式,即邻近板块的分离和碰撞 。
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而板块与板块之间的相互挤压、摩擦、拖曳、碰撞是导致地震的根本原因 。由于板块之间的这种相互作用力,导致岩石中产生应力(静挤压力),其应力在岩石中储集,当应力的积累超过岩石弹性所能承受的极限后,就会导致岩石断裂、破碎、错位,造成地震的发生 。当应力释放之后,再经过一段时间的余震以达到新的力学平衡 。这就是挤压导致断裂,断裂引发地震的构造学说,也称之为弹性回跳学说 。
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板块构造学说一直是地震成因的主流学说,从20世纪形成以来,被中国地学界普遍接受,对中国地学界影响深远 。其主要文章有张振春的《地质学基础》和潘绍焕的《板块构造学说与地震》 。
2、 地球自转学说
地球自转学说认为不同板块之间质量存在差异,地球自转速率变化(地球自转角速度变化)时,漂浮在软流层上的板块就会相互运动,导致板块之间相互作用的发生 。这是发生地震的根本原因 。
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地球自转速率的变化导致板块间的运动主要有以下三种方式:
(1)“分离” 。当地球自转速度变化时,质量较重的板块就会和质量较轻的板块相互脱节,出现分离作用 。这种“分离”情况会引发正断层型地震 。
(2)“碰撞” 。当地球自转速度变化时,不同质量板块的运动速率会有差异,质量较重的的板块运动速度慢,较轻的板块运动速度快,便会引发板块之间的“碰撞” 。
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(3)“摩擦” 。由于靠近南北两极的自转速度小,南北板块运动速度缓慢或者接近于匀速 。这就导致了远离两极的板块速度变快或者变慢都会与南北板块发生错位摩擦,出现“摩擦”的作用 。这种情况会引发走滑断层型地震 。
其主要文章有陈学忠、李艳娥、赵晓燕的《地球自转、地震成因与地震预报》,陈学忠的《地球自转与汶川地震的成因》等 。
二、爆炸致震说
爆炸致震说主要是认为地球内部由于不同的因素会发生爆炸现象,导致地壳岩石圈的碎裂,引发地震 。
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但由于爆炸物质、方式的不一样,同样可以将爆炸致震说分为以下五种学说:
1、 雷电爆炸致震学说
这种学说认为地震是一种地壳雷电现象,即地震是由于地壳内部积累的静电荷过多、极化,从而引发了地壳中雷电现象的产生,引起岩石的破裂,导致地震的发生 。这可以看作是一种雷电爆炸现象 。
雷电爆炸说认为地下的雷电主要有以下两种来源:自然电场 。自然电场主要是由电子导电地质体的天然电化学作用和地下水中电离子的过滤和扩散作用,以及大地电流和雷雨放电等因素所形成的电场 。包括地下水氧化还原电场、过滤电场、地壳中的压电效应、热电效应等;太阳活动产生的电荷 。太阳活动如耀斑、黑子、太阳风等产生的带电粒子、射电辐射等可以直接或者间接的到达地面,形成地壳中的电能 。
持这种地震成因学说的主要文章有张宝盈的《地震是一种“地壳雷电效应”?—地震成因新探》和《地震电磁成因假说》,姚承的《地震是地下雷电》 。
2 、热能过多致震学说
【地震是怎么形成的简答(中国最不容易地震的省】地核内部热能过多引发地震主要是指由于地球吸收各种能源的能量大于地球向宇宙空间释放的能量,因此地球內核储存的能量会逐渐增加,地核内具有的压力也越来越高,当地核内能量增加到一定限度,超过地壳岩石所能承受的限度时,就会爆炸,以火山喷发,地震等形式向外释放能量,形成地震等灾害 。
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地核热能过多的现象是多种因素共同作用的结果,主要有以下几方面的原因:地球内部的雷电是产生地热能的重要因素 。地球内部是一个闭合的电路,地球在围绕太阳公转或者自转时,会与星际磁场发生相对运动,在地球内部产生微弱电流,以地球自转的方式输往地核,形成热能;太阳辐射汇聚地核形成热能 。由于地球的特性,太阳辐射到地球上的热能大多数被地球吸收,储集起来,汇聚到地核内部,形成热能;还有一种情况就是人类日常所用的煤炭、石油、天然气、电等能量被地球所吸收,形成热能 。其中前两点是形成地核热能的主要原因 。
所以持这种观点的学者认为只要在适当的地方,尽可能多的开采地热资源,就可以人为地减少火山喷发和地震 。
关于这种理论观点,笔者没有找到专业的学术论文,仅找到一篇关于此种观点的文章:张亚鹏的《地震成因新观》 。
3、 天然气爆炸致震学说
这种地震成因假说认为地壳断层带是地震产生的场所,由于断层带提供了聚集气体的空间,当气体不断增加,因空间有限,气体会在封闭的地壳内膨胀受压,当压力积累到一定程度时,或者其它原因触发时,这些气体将会沿断层薄弱的裂缝爆破性地释放出来,引发地震 。
这种假说否定了板块运动引发的地震,主要有以下四个依据:地震往往是突然发生的,地表没有征兆,这种突发现象只有气体在地底深部慢慢积聚,才能产生这个效果;地震是瞬间完成的,只有高压的气体才有足够的能量引发瞬间的能量释放;余震的产生是由于地壳内部气体的释放需要一个过程,需逐步释放,并不是一次性释放;地震发生前后会有降温现象,是由于气体膨胀吸热的缘故 。
代表文章有岳中琦的《汶川地震与山崩地裂的极高压甲烷天然气成因和机理》,张恩学的《地震的特征、原因及触发机制》 。
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