第12卷第3期 防 灾 科 技 学 院 学 报 V ol.12,No.3 2010年9月 J. of Institute of Disaster Prevention Sep.2010
收稿日期:2010-3-15
作者简介:李宗洪(1960-),男,广东兴宁人,研究员,理论物理和古文字研究爱好者.
地震的成因和预报探讨
李宗洪
(广东省兴宁市永和镇政府,广东 兴宁 514500)
摘 要:提出温差电场对岩石板块的弯曲效应及其他条件共同作用引发地震的理论。并用多种方法作为证明。提出地深型弱温差电场与全球每年约500万次无感弱地震的关系,岩浆型强温差电场的形成与平均全球每年不到二十次灾害性大地震及其“余震”的关系和原理。运用引发地震的原理提出判断无地震地区和有大地震发生的地区的根据和方法,并圆满地解释了地震相关的所有现象。提出预报大地震的两个可观测的重要征兆,并作为震前预报的根据和可靠方法。
关键词:地震的成因;地深型温差电场;地核岩浆型强温差电场;地震预报
中图分类号:P315.1 文献标识码:A 文章编号:1673-8047(2010) 03-0138-04
0 引言
地震是威胁人类安全最大的自然灾害。关于它
的成因目前有三种假设:一是1911年理德提出地球内容不断积累的应变能超过岩石强度时产生断层,断层形成后,岩石弹性回跳,恢复原来状态,于是把积累的能量突然释放出来而引起地震,这就是所谓“弹性回跳说”;二是1955年日本的松泽武雄提出地下岩石导热不均部分溶融体积膨胀,挤压围岩,导致围岩破裂产生地震,这就是所谓“岩浆冲击说”;三是美国学者布里奇曼提出地下物质在一定临界温度和压力下,从一种结晶状态转化为另一种结晶状态,体积突然变化而发生地震的“相变说”。三种假设的想像力都很丰富,遗憾的是不仅不能合理地解释全球每年约500万次的地震;而且也不能解释像汶川大地震后,又续震数月,“余震”达几万次的现象。还有美国学者认为地震是板块的“破碎”过程。如果真是那样的话,板块岂不“破碎”成碎石?
笔者翻阅大量的有行资料分析、研究,认为:温差电场导致岩石板块的弯曲效应是地震的根本成因。
1 地震形成的原理
1.1 岩石板块上的温差电场的产生与地震的关系 1.1.1 弱温差电场或称地深型温差电场的产生
这是因地层的深度差距引起的,正常情况下,
汶川大地震是什么时候几月几日地层深度每增加100 m ,温度升高约3℃。假设岩石板块的厚度为500 m ,则其上、下两面之间的温差约15℃。这小小的温差对弱地震的发生,扮演着重要的角,它是引发全球500万次无感弱地震的根源。
1.1.2 岩浆型强温差电场的产生
地核中的高温岩浆,由于在地核内部的高温、高压,地壳运动与地质构造,外部的太阳、月球引力等因素作用下;突破地幔,侵入到岩石板块下面,因受到岩石板块的阻挡,未能突破地表形成火山;大量的地核高温岩浆只能在岩石板块下面不断侵入涌积,使岩石板块接触高温岩浆这一面与近地一面之间的温差骤增。据最新预测资料,利用外推法估算,地球内部100 km 深处温度大约为1 300℃,地核外层的岩浆温度可达 4 500℃,地心温度达 6 600℃。因此,板块两面的温差由不到20℃骤增至4 000℃以上[1]。使岩石板块上的地深型弱温差电场骤变成突发性的岩浆型强温差电场。它不仅是发生大地震的能量来源,而且是引发大地震及其“余震”(对于“余震”的提法,值得商榷,按照物理振动原理,每一次所谓的“余震”都是重新发生的一次地震,应是一次“重震”。不准确的“余震”提法有悖于地震相关原理的正确解析)的元凶。
“5·12”汶川大地震发生后,每天还继续发生3.9级至6级的“余震”140~270次之多,长达
第3期 李宗洪:地震的成因和预报探讨 · 139 ·
数月之久,余震才逐渐消失。这是因为地核高温岩浆侵入到岩石板块下面大量积聚,在地下深处的高温岩浆不易散热,冷却缓慢;岩浆在冷凝过程中其岩石板块仍保持很大的温差,而保留很强的温差电场。只要强温差电场未消失,就仍然会不断引发“余震”;其岩浆冷凝的时间与“余震”持续的时间应是相吻合的。
1.2 发生地震还需要的其他条件
1.2.1 地质板块的弹性和韧性(或塑性)
弹性作用速度快,持续时间短,韧性使板块在剧烈弯曲时不易断裂[1]361。
1.2.2 电场的变化
从频发的“余震”次数分析,板块的断裂和破碎不是地震的成因。地震的发生还应该有一个条件,那就是温差电场强弱的变化与“余震”的发生具有同步性或对应性。板块弯曲的应力和剧烈程度,因电场的变化而变化。影响温差电场变化的因素有很多:地核高温岩浆间歇性的喷涌,相应引起温差和电场的波动性变化;岩块的半导体性质,在电场作用下,反复发生聚电、放电现象;还有大气的高层电离对地面的感生电场;光的辐射;宇宙射线和大气电离层变化等都可引起电场的变化[1]。而电场的变化会使板块的弯
曲程度发生相应变化,在板块的弹性和韧性作用下,每一次变化表现为又一次的“余震”。
1.3 温差电场对岩石板块的弯曲效应而引发地震的
原理及证明
这是一个关系到本理论是否正确的前提和基础的至关重要的问题。这种情况又发生在地层深处,又不能钻取样品试验。有必要加以证明。
1.3.1 温差电场致板块弯曲的证明
石英块在电场中会发生弯曲效应,这种物理现象已被运用在石英钟的工作原理中,我们可以从中受到启发,把它作为温差电场导致岩石板块弯曲的类比推论,间接证明。地质研究说明由石英岩组成的板块确实客观存在:在离地表很深,造山运动很剧烈的地带,由于在这些地带常具备发生变质作用的高温、高压等基本地质环境,引起其他岩类变质,石英砂岩变质而成石英岩[1]407。石英岩与纯石英块虽然纯度有所不同,但其基本分子、晶体结构是相同的;因此,其物理性质,对电场的弯曲效应是相同的。由石英岩组成的岩石板块,就像一块巨大的石英块,在温差电场作用下,同样会发生板块的弯曲效应。本篇所说的板块与太平洋板块等六大板块概念不同,此板块面积要小得多。根据发生的地震情况估计,其板块面积有几百至几千平方公里。其它岩石构成的板块,是否会发生电场弯曲效应,有待实验,但至少能够证明,由石英岩构成的岩石板块在电场作用下是会发生弯曲效应的。
1.3.2 温差电场引发地震的证明
可以运用反证法来证明:先假设温差电场会引发地震,而每个岩石板块上任何时候都存在地深型弱温差电场;那么,它们就会不断地发生弱地震(弱地震是指人感觉不到,只有地震观测仪器才能观测的地震)。果然,据统计,全世界每年发生地震达500万次,绝大多数是无感地震,对人类构成威胁的大地震平均每年不到20次[1]412。这些情况进一步说明:只有温差电场导致某些岩石板块的弯曲效应而引发地震的原理,才能合理解释这些地震现象。
以上二种证明,第二个反证法比第一个更重要,而且更有实际运用意义。使人们无需再考虑,万米以下的地质板块是由什么岩石组成的,它在电场作用下是否会发生弯曲,就已经直接说明该地区是否有发生地震的地质条件。同时也解决了人们未能从万米之下取岩实验的难题。
1.3.3 深源地震与浅源地震
地核高温岩浆在突破地层的过程中,如果在地壳的深层遇到会发生电场弯曲效应的岩石板块,则发生深源地震,如果在浅层才遇到这种岩石板块,则岩浆突破至浅层才会发生浅源地震。
1.3.4 多层次无感地震
在同一地面的投影,如果地深20 km深处有电场弯曲效应的岩石板块,再深至70 km又有同样性能的板块,
因为两个板块都有地深型温差电场存在,它们就会几乎同时发生无感地震;也就是说地球上同一地区,有可能会同时出现两个或两个以上不同地层深度的无感地震。供地震观测站验证。
温差电场对地质板块的弯曲作用效应,不但是大地震发生的主要成因,还将对地壳的运动和大地构造学说等产生深远的影响。
1.4 温差电场对地质板块的弯曲效应与地震其它现
象的关系
1.4.1 地电、地磁异常
由于强温差电场的产生,必然引起该地区的地电和地磁异常,甚至发生自然放电现象,可观察到放电产生的蓝光,以及对地电变化敏感动物的异常
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表现。
1.4.2 地震裂带现象
在地震发生过程中,由于岩浆型强温差电场导致岩块石板的剧烈弯曲,使岩石板块的边缘翘起来,形成一条地裂带。其裂缝深处的温度因受岩浆的高温影响较大,温度会较高。玉树地震的地裂带据测有24 km之长,该带沿线应是受地震影响最大的地区。震前井水出现水位变化、变浊、冒气泡现象;显然这都是因其下面岩块弯曲效应所引起的。
1.5 判断有强地震地区和无地震地区的根据和方法
在世界上有些地区有可能会发生强地震,而有些地区根本就不会发生地震。根据本篇理论这种现象确实会存在。因为产生大地震必须同时具备两个重要条件:一是地质板块上产生岩浆型强温差电场;二是该电场产生在会发生电场弯曲效应的岩石板块上。如果从来都没有发生过浅源无感地震的地区,说明该地区地表下面处在浅层的岩石板块无温差电场的弯曲效应,即使出现岩浆型强温差电场,也不会引发灾害性大地震。因此,该地区可以判定为无大地震区。
2 可操作的地震预报方法
2.1 地深型弱温差电场引发的无感地震的预报
地球上每一块岩石板块都存在地深型温差,都会产生地深型弱温差电场,有一定厚度的岩石板块,只要会发生电场弯曲效应,就会不断地发生无感地震,这是全世界平均每年发生500万次无感地震的原因。
可见,无感地震,是会不断反复发生的,可放弃预报。但对它的观测却十分重要,因为它是用于判断有大地震地区和无大地震地区、深源地震区和浅源地震区的根据;又因为只要有产生无感地震的岩石板块存在,岩石板块一旦受到地核高温岩浆的侵入就会引发大地震。
2.2 岩浆型强温差电场引发的灾害性大地震的预报
根据本篇地震形成的原理,便可得到预报大地震的根据和方法及可供预报的时间。高温岩浆突破地幔侵入到岩层下面,而产生强温差电场,有一个高温岩浆的涌积,或称积累的时间过程,在这个过程中会出现两种情况:
一是引起地电、地磁的异常,而且随着高温岩浆涌积量的增加,异常值也随着增加。
二是引起一些小地震的发生,是“小震闹”的原因;因高温岩浆的积累和温差电场尚未达到最大值,但板块上的地深型温差电场比平时要强很多,因此,这些大地震前的有感和无感小地震就比平时仪器观测到的地深型无感地震要强很多,与平时发生的无感地震的强度有明显的区别。这二者都是预报大地震的重要征兆和根据。当高温岩浆侵入到岩层下面,涌积到一定的质量后最终才发生大地震。人们完全可以充分利用岩浆开始侵入到大地震发生这段时间,作为可供地震预报的黄金时间;通过观测掌握地电、地磁的异常变化和小地震发生的异常情况,便可以在短期或临震实现有据可靠的地震预报。
因为,只有在地震预报的黄金时间内,才有大地震的征兆和根据出现;所以,人们在未能预知地核高温岩浆,会在何时何地,侵入到岩石板块下面的情况下,对大地震的中、长期预报是缺乏可靠根据的。
结束语
地震的预报是个世界难题。笔者根据本篇地震形成的原理,抓住大地震的两个主要征兆,便可得到预报大地震的根据和方法以及可供预报的时间。当然,此文探讨的地震成因和预报问题尚待得到论证,值得商榷。
参考文献:
[1] 沈克琦.自然科学基础[M].北京:高等教育出版社,
1993.
第3期 李宗洪:地震的成因和预报探讨 · 141 · Cause and Prediction of Earthquakes
Li Zonghong
(Yonghe Town Hall,Xingning,Guangdong 514500)
Abstract: The bending effect of thermoelectric field on rock plates and interaction of other conditions
cause earthquakes. The theory is proved in many ways. We proposed the relationship between weak
thermoelectric field and about 500 million insensible weak earthquakes worldwide, and that between
magmatic strong thermoelectric field and about two dozen earthquake catastrophes and the
"aftershocks". With the principle, reasons and methods were given on how to judge if an area will be
hit by earthquakes. Two precursors could be used to predict strong earthquakes.
Key words: earthquake causes; thermoelectric field; magmatic strong thermoelectric field in the core;
bending effect of rock plate; earthquake precursor
(上接第28页)
4 结束语
本文是想通过对我国荒漠化防治法律制度的一些法律思考和分析,为我国的荒漠化防治法律制度的修订
提供一些启示。同时,也为我国社会主义和谐社会的建设、资源节约型和环境友好型社会的建设提供一些思路。参考文献
[1] 杜.防治土地荒漠化的资源法律问题及其对策[J].法
学评论,2004,1(l23):95-96.
[2] 王曦.国际环境法.第2[M].北京:法律出版社,
2005:51.
[3] 蔡守秋.环境资源法教程[M].北京:高等教育出版社,
2004:7.
The Legal System Research of Desertification
Control in China
Zhao Jiangtao
(Institute of Disaster Prevention, Sanhe Hebei 065201)
Abstract: China is one of the countries with big, widely distributed, and serious deserts. At present, there are vast numbers of desertification land area each year as a result of desertification causing direct economic losses up to 50 billion yuan. This paper introduces the legislative overview and the question of the legal system of desertification control in China. For the existence of these problems, this article is designed to explore a few law analyses, improving China's legal system of desertification.
Key words: desertification; prevention and control; legal countermeasure
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