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《地震成因新说》

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发表于 2009-4-4 19:41 | 显示全部楼层 |阅读模式
自荐地震成因新说(完整版)
作者 曾展刚

《地震成因新说》(完整版)《宏和微的推理假说》部分内容,它分析了地幔物质在地壳运动的必然结果和固定模式、使地壳变动的热力机制,完整解释地震中各种异常现象及地震过程。恳请大家一起探讨并提出批评、修正意见,为对抗地震恶魔共同出力。


内容精华:

1、指出迟缓就是应力研究未能在地震预报中发挥重大作用的主要原因应力研究可以使人们更好地防治地震,压差力研究可以使人们更好地预测地震,应力研究和压差力研究是人类对付地震恶魔的两把利剑!
提出压差力限定定理。丰富和完善了板块学说中的动力机制。
2、指出气体、高熔点绝热物质在地壳异动中的重要作用;地球能量的释放形式与爆炸形式密切相关。
3、尝试了前无古人的创举——完整地解释地震中各种异常现象。
指出地震成因和火山成因关系密切;地震与热力扩张、压力释放引起爆炸、岩石破裂、断层错位相关。
4、地震成因新说重视气体和高融点绝热物质的作用,并在岩浆冲击说中融合了断层成因说中断层碰撞的理念(断层错动、岩石破裂),使之得到扩充和完善。提出了预测地震的方法。


新浪博客域名:http://blog.sina.com.cn/zengzhangang
电话:0757-83823783
地震成因新说(完整版)内容简介
作者 曾展刚
1、分析地幔物质在地壳运动的结果和模式。
2、指出应力研究在地震预测中的弱点和原因。
分析压差力并提出压差力限定定理。指出压差力在地壳异动中的重要作用。分析使地壳变动的热力机制。
指出很多人认为大部分地壳中浅层地震和岩浆活动无关的认识有偏差,是未有认识到压差力是长程力。
运用使地壳变动的热力机制分析地壳异动。
指出联系岩浆冲击成因说和断层成因说的桥梁─地幔和地壳中或浅层之间的压差力形成和发挥作用。
压差力的研究分析丰富和完善板块学说中的动力机制。
3、指出气体、高熔点绝热物质在地壳异动(主要是地震和火山爆发)中的重要作用。这是很多人忽略的因素。
4、指出地球能量的释放形式与爆炸形式密切相关。
5、完整解释地震中各种异常现象如动物异动、地震云等。指出地震成因和火山成因关系密切。
详细分析地震过程。地震成因新说指出地震与热力扩张、压力释放引起爆炸、岩石破裂、断层错位相关。
地震成因新说重视气体和高融点绝热物质的作用,并在岩浆冲击说中融合了断层成因说中断层碰撞的理念(断层错动、岩石破裂),使之得到扩充和完善。(断层成因说和岩浆冲击说是两个重要的地震成因假说
6、运用地震成因新说。指出石灰岩地区是地震潜在危险性很高的地区。
7、如何预测地震。
8、地核运动影响地壳变化。(待完成)
重点句语
作者 曾展刚
1、迟缓就是应力研究未能在地震预报中发挥重大作用的主要原因。
2、应力研究可以使人们更好地防治地震,压差力研究可以使人们更好地预测地震,应力研究和压差力研究是人类对付地震恶魔的两把利剑!
3、压差力限定定理:
在相同的可流动的力的传导介质中,两个质点之间存在压力差并且力作用面积相等,如果它们之间的阻力为零,压差力的方向由高压质点指向低压质点,那么压差力等于两质点所受压力的差值与力作用面积之积压差力大小与压力差值相关而与两个质点之间距离无关。
4、地震成因新说重视气体和高融点绝热物质的作用,并在岩浆冲击说中融合了断层成因说中断层碰撞的理念(断层错动、岩石破裂),使之得到扩充和完善。压差力的研究分析就是对板块学说中的动力机制的丰富和完善。
5、如果我们忽视了地壳与地幔的交界面的巨量微细气泡的作用,将会使我们在认识自然的过程中产生重大偏差!
6、地震与热力扩张、压力释放引起爆炸、岩石破裂、断层错位相关。

目录
地震成因新说(完整版)作者 曾展刚
絮言
一、地幔物质在地壳运动的必然结果和固定模式
二、影响地壳变化的原生力和衍生力
1】应力
2】压差力
三、地球生物的救世主
一、地球生物的救世主
二.高熔点绝热物质的热力阻隔作用
四、地球的“血小板”
五、地壳和地幔之间的压力差和爆炸
六、地震成因新说
一.引起动物在地震前异常活动的主要原因
二.解开地震云迷团
三.地震和火山爆发的联系和区别
四.地震成因及过程
(一)中层地震中的莫霍面地震
1)中层地震中的莫霍面地震成因
2)中层地震中莫霍面地震过程
(二)浅层地震
1)浅层地震成因
2)浅层地震过程
五.印证地震成因新说的重要证据—地雷声
六、地震成因新说的运用
七、预测地震
七、地核运动的影响(待完成)











发表《地震成因新说》之絮言
  本来是要写一篇名为《宏和微的推理假说》的系列推理假说,内容是高能物质维持存在的主要运动形式—光变所引起的多维空间形成及其与宇宙爆炸的关系—太阳与地球的形成及关系—地幔物质运动和地核运动对地壳变化的影响。
灵感起源于2004年底在韶关一个陨石坑下找寻陨石时发现一个奇怪的洞穴,该洞穴的成因可能会与陨石相关。之后在台山下川岛发现形状特别的岩石,在惠州大亚湾的海边突然感觉到海里有巨量的盐并且感悟到其成因和来源,开始逐步构思这篇系列推理假说。
由于作者不是专业的地质工作者和天文工作者,取证工作和资料收集工作    进展相当缓慢。在对海水的变化、火山口、陨石坑以及喀斯特地貌的考察中,作者发现已有的一些对自然现象的科学解释存在矛盾和偏差,开始庆幸本身不是专业的地质工作者和天文工作者,否则可能会被已有的条条框框束缚而不会有创新的灵感。
《宏和微的推理假说》预计写作字数超过十万字,由于作者知识和水平有限,写作进度很慢。2007年全年才写了约一万多字。事实上,对于能否写出一篇内容如此宽广而严谨性、准确性要求很高的系列推理假说笔者心中没有底,有一种写到那里算那里的念头。写作出发点是想让后辈对自然世界有更准确的认识。
2008512汶川发生8级地震。地震所造成的伤害触目惊心。遇难者惨被活埋的血淋淋画面,失去父母的孩子对父母凄惨的呼唤……,深深刺痛笔者的心。实在太过份了!地震这个凶狠的魔头,一次就夺去了数以万计人们的性命,令数以十万计人们无家可归,令许许多多孩子沦为孤儿,令许许多多家庭支离破碎,令许许多多原本健壮的人们变成伤残。一种要锁定地震魔头的影踪好让人们在震前得到预告以便及早逃离地震魔头伤害的激情油然而生,笔者觉得研究地震成因已不仅仅局限于地震工作者了,而是匹夫有责。
汶川大地震发生后,使作者的写作出发点有了变化,变为希望可以对地震预报产生帮助,也激发了作者的写作热情,写作有时是通宵达旦,写作进度大大加快。
在《宏和微的推理假说》还远远未能写成前发表的预计是《宏和微的推理假说》的第四篇《地球变化新说》(现改为第一篇),《地球变化新说》第一章《地幔物质的影响》中会详细分析地幔变化产生的影响,其中第四节《地震成因新说》会为读者探讨地震的成因和过程。运用地震成因新说可以很容易解释很多人在唐山大地震时同时听到爆炸声和锯木声,而这对于板块理论来说却是个难题。读者可以从中判别孰优孰劣。
必须指出的是:包括《地震成因新说》在内的《宏和微的推理假说》只是理论假说而还未上升为科学理论。读者必须要以审慎、批判的眼光去看待文中的观点。另外,由于作者水平有限,文中难免会有谬误错失的地方,敬请包容!
作者喜欢佛教慈悲为怀、行善济众的理念。如果《地震成因新说》能够在地震预报中能发挥理论指导作用,使众生早脱灾厄而免遭地震恶魔暗箭所伤的话,那将是作者与普罗大众结下的最大善缘!

                                                  曾展刚

                                                 20080706
地震成因新说(完整版)
作者 曾展刚
一、地幔物质在地壳运动的必然结果和固定模式
通常岩石受热会出现以下现象:
1、温度不够高,岩石保持固体状况。
2、温度够高,岩石变熔融。
3、变熔融岩石在温度降低后凝固。
温度非常高的时候熔融岩浆会气化,但不常见。
同样,地幔物质在地壳运动也有着必然的结果和固定模式。
地幔物质在地壳运动的必然结果有两个:
一、在地壳运动的地幔物质熔穿地壳。
地幔物质在地壳运动并最终熔穿地壳的结果引起的地质现象是火山爆发。火山爆发中火山口与火山源的立体连线构图是珊瑚树状图形,岩浆上涌形成的岩浆通道是珊瑚树状岩浆通道,因此地幔物质在地壳运动并最终熔穿地壳的模式是向上运动模式,基本模型是珊瑚树状岩浆通道模型。



二、在地壳运动的地幔物质未能熔穿地壳但出现移位。
在地壳运动的地幔物质未能熔穿地壳但出现移位所引起的地质现象有很多:高原隆起、山脉隆起、板块移位、断层移位、地震、地壳下陷、盘地形成、温泉等现象。
按运动方向划分,地幔物质在地壳运动的方向基本是三种:平移运动、向上运动、向下运动。因此,在地壳运动的地幔物质未能熔穿地壳但出现移位的的固定模式也有三种:平移运动模式、向上运动模式、向下运动模式。
下面分析这三种模式的形成机制和作用。
(一)平移运动模式
地幔对流会将地壳底部的变成熔融状态的岩石推移带走,因而平移运动模式在地壳运动的地幔物质未能熔穿地壳但出现移位的模式之一。
基本模型是对流平移模型。
“板块构造说认为软流层中的地幔物质由于热量增加,密度减小,体积膨胀,产生上升热流,上升的地幔物质遇到地壳底部向四周分流,随着温度下降,地幔物质密度增大,又沉降到地幔中,这一过程称为地幔对流。地幔对流是在缓慢的进行的,对流活动的时间可达几千万年,甚至几亿年。地幔对流是板块运动的主要驱动机制。”(资料出处:希望出版社出版《地球大百科》。楷体文字为引用资料,下文同。
区分热力作用中的热张力和热力引起的压差力,我们可以得到对流平移模型的形成机制:
地壳岩层抵抗热力的阻力和热力的合力形成对流平移的力使地壳平移。
在地质裂纹较少或发育较差未能形成压差力的区域,地壳岩层抵抗热张力的阻力和热张力的合力形成对流平移的力使地壳平移。
在地质裂纹较多或发育较好并能形成压差力的区域如板块边缘、断层等,压差力随低压空间的形变而和阻力、应力等形成合力并发生方向变化成为平移的力,平移的合力使地壳平移;在地质裂纹较多或发育较好并能形成压差力的区域,更多情况下是上述两种平移的合力使地壳平移。
平移运动模式的作用是使到板块、断层产生平移运动,还会引起地震等。
平移运动模式是影响范围最广,巨大的板块运动影响着整个地球的地貌。
(二)向上运动模式
分析向上运动模式的形成机制除了要区分热力作用中的热张力和热力引起的压差力热力外,还要考虑浮力的影响。
“液体和气体对浸在其中的物体有向上的托力,物理学中把这个托力叫做浮力。漂浮于流体表面或浸没于流体之中的物体,受到各方向流体静压力的向上合力。其大小等于被物体排开流体的重力。”(引于互联网)
地幔物质处于熔融状态,因而有流体特性。地幔物质是非均一物质,物质构成种类较多,如铁、硫、碳等。各种物质的比重各有不同,比重轻的地幔物质就会在地幔中向上浮动,向上浮动的地幔物质触及地壳自然会对地壳产生上托作用。
向上运动模式的形成机制:
在地质裂纹较少或发育较差未能形成压差力的区域,热张力使地幔物质在地壳中向上涌动使地壳上升;当有向上浮动的地幔物质触及地壳时,浮力成为使到地壳上升的作用力。
在地质裂纹较多或发育较好并能形成压差力的区域如板块边缘、断层等,压差力发挥作用并和热张力一起使地幔物质在地壳中向上涌动使地壳上升;当有向上浮动的地幔物质触及地壳时,浮力成为使到地壳上升的作用力。
向上运动模式的作用:形成高原、山脉、岩层皱褶、断裂、断层上升、地震、温泉等现象。
形成平移运动模式的重要因素是热力,膨胀是热力的特性,因此平移运动模式是向上运动模式的基础和准备。
我们知道力产生作用时会找寻最小阻力的地方作为力的突破口。力的突破口常见有点状。由点连成线则成柱形;点面相连则成锥形。正因为为这样,日常生活中常用针管、尖锥作为穿透利器。
平移运动模式要向上突破成为向上运动模式必然也会找寻最小阻力的地方作为突破口,因此柱形、锥形就是突破模型。柱形是最基本模型。锥形发展结果就是金字塔形,锥尖遇到阻力会随热力扩展而钝化使到金字塔形变形为平台式的巨柱。地壳中有许多或大或小的裂纹,地幔物质向上突破遇到裂纹必然会分流而由单柱形发展成分叉柱形。火山的岩浆通道是柱形和分叉柱形。因此向上运动模式有三种模型:
1、平台岩浆通道模型
2、柱状岩浆通道模型
3、珊瑚树状岩浆通道模型
平台岩浆通道模型和柱状岩浆通道模型的区别主要是柱的直径大小。当柱的直径大于柱的高度,看上去更象平台。平台岩浆通道模型要比柱状岩浆通道模型更宽,影响范围次于对流平移模型而广于柱状岩浆通道模型。形成高原、山脉、岩层皱褶、断裂、断层上升、地震等现象。
地壳厚度最大为70千米,因此适合柱状岩浆通道模型的最大直径应为70千米。其作用是:形成山脉、岩层皱褶、断裂、断层上升、地震、温泉等现象。
柱状岩浆通道模型和珊瑚树状岩浆通道模型的区别在于是否形成分叉柱形。
以上四种模型的关系是:



对流平移模型是平台岩浆通道模型的基础;平台岩浆通道模型是柱状岩浆通道模型的基础;柱状岩浆通道模型是珊瑚树状岩浆通道模型的基础。
四种模型构成阶梯形状,它们的阶梯发展会形成“阻浪”、“叠浪”、“错浪”现象,是破解山的波形、山与山之间的年龄差异等问题的关键所在。
必须指出:地壳厚薄的不同以及地壳中的裂纹多少的差异会使到阶梯形状的终端有所不同,不一定都是珊瑚树状岩浆通道模型为终端。如地壳较薄终端可为平台岩浆通道模型;裂纹较少终端可为柱状岩浆通道模型。
  在平移运动模式发展成向上运动模式的过程中,高熔点绝热物质的分布对形成平台岩浆通道模型还是形成柱状岩浆通道模型起着关键性作用。在高熔点绝热物质的分布较广且稠密的区域,由于难有突破口而使到热力得到蕴积并可以大面积、广范围地托升地壳,因而可以形成平台岩浆通道模型使到高原形成,从新疆、云南等高原地区是云母产地的讯息中我们可以了解其中的联系。
(三)、向下运动模式
向下运动模式的形成机制:
重力、地壳岩层抵抗热力的应力、热力三者的合力使地幔物质倒流引致地壳下降。
地壳异动产生地幔物质向地壳渗透或向地面喷涌,其邻近区域由于地幔物质在压差力作用下向地壳异动区域移动填补,当地幔物质缺失太多时则无论地壳异动区域或其邻近区域都会局部出现地壳重力大于地幔物质顶托力,于是重力、地壳岩层抵抗热力的应力、热力三者的合力使地幔物质倒流引致地壳下降。
向下运动模式作用是:形成盘地、地壳下陷、地震、山洞等现象。
  地幔物质向下运动基本上是循向上运动模式的模型发生倒流,因此向下运动模式的模型和向上运动模式的模型基本相同。
火山喷发后,地幔物质大量喷出地面而使到地幔物质缺失太多,低位地幔物质后继不足而不能承托高位地幔物质,高位地幔物质倒流会使到火山通道中出现空洞。当有大量空洞的火山通道不能支撑火山重量时火山口或火山通道便发生坍塌。因此我们知道地幔物质上涌后发生回退会在地壳中形成低压空间如山洞等,也就是说,除了水的侵蚀可形成山洞外,地幔物质上涌后发生回退是形成山洞的另一个重要成因。
地幔物质在地壳运动的必然结果和固定模式是地质研究的重要基石。
二、影响地壳变化的原生力和衍生力
影响地壳变化有物理变化和化学变化。
其中影响地壳变化的物理力量按产生来源分类有三种:
(一)原生力:直接产生在地球自身运动中或地球自身能量转化过程中。
1.热力:原生于地球内部的高温高压物质。
2.重力:原生于地心吸力。力的方向从地面指向地核。
重力可分成两种情况:
1)地球自身的地心吸力。
2)外星体被地球吸引堕落所形成的撞击力。
3.磁场力:原生于地球内部电磁物质的自身旋转。
4.冷缩力:原生于地表低温,常见于对地球内部高温物质的冷却过程,由物质分子之间的引力引起。



(二)衍生力:由原生力或特定条件下形成的力转化而成,产生于原生力或特定条件下形成的力的作用中。
1.地幔对流平移的力:衍生于地壳岩层抵抗热力的应力和热力的合力中。力的方向以平移为主。
2.地幔对流下降的力:衍生于重力、地壳岩层抵抗热力的应力、热力三者的合力中。力的方向以向下为主。
3.应力:原生力、特定条件下形成的力均可在地壳中产生应力。由于应力既可由单个外力产生,也可由多个外力或多个外力的合力产生,因此应力的方向多变。
(三)特定条件下形成的力:当特定条件形成后才产生的力。
1、自身具有相当能量的外星体对地球撞击或牵引所产生的力。
2、地球受到重大外来撞击或其他星体牵引使到自身旋转运动出现速率变化而形成的合力(合力作用使离心力或向心力产生变化)。
3、其他力,包括人类对地壳变面改造活动形成的力、浮力等。
地球的力学系统非常复杂。下面重点探讨应力和压差力。
1】应力
 当材料在外力作用下不能产生位移时,它的几何形状和尺寸将发生变化,这种形变称为应变(Strain)。材料发生形变时内应变部产生了大小相等但方向相反的反作用力抵抗外力,定义单位面积上的这种反作用力为应力。
地应力是存在于地壳中的未受工程扰动的天然应力,也称岩体初始应力、绝对应力或原岩应力。广义上也指地球体内的应力。它包括由地热、重力、地球自转速度变化及其他因素产生的应力。地质力学认为,地壳内的应力活动是使地壳克服阻力、不断运动发展的原因;地壳各处发生的一切形变,如褶皱、断裂(见节理、断层)等都是地应力作用的结果。通常,地壳内各点的应力状态不尽相同,并且应力随(地表以下)深度的增加而线性地增加。由于所处的构造部位和地理位置不同,各处的应力增加的梯度也不相同。地壳内各点的应力状态在空间分布的总合,称为地应力场。
与地质构造运动有关的地应力场,称为构造应力场。通常指导致构造运动的地应力场。有人也将由于构造运动而产生的地应力场简称为构造应力场。在地质力学中,构造应力场是指形成构造体系和构造型式的地应力场,包括构造体系和构造型式所展布的地区,连同它内部在形成这些构造体系和构造型式时的应力分布状况。有多少类型的构造体系,就有多少种类的构造应力场。一定型式的构造体系所代表的应变图像,反映了其构造应力场的特征,通过对构造应力场的分析研究,可以推演构造运动的方式和方向,把各个大陆及地区运动的方式和方向综合起来,可以推断地壳运动的方式和方向,进而探索地壳运动的起源。”(引于互联网)
有相当部分科学家认为有很多地震是由应力引起,并且将应力对地震的影响作了非常认真细致的研究。应力研究对于防治地震有很大作用,如建造抗震建筑物等。但在地震预报方面,应力研究未见重大突破,表现在科学家对地震预报还是感到棘手和未能拿出行之有效的地震预报方法。
应力研究未能在地震预报中发挥重大作用是有原因的:
在一个由气态、液态、固态三态物质组成的三维立体体系中,如果该体系受到力的作用发生形变,而力的最终根源来自于热力,那么凭已有的知识和经验人们就能知道最先发生变动的必然是气态物质,其次是液态物质,最后才是固态物质。原因是气态物质的密度低,最容易受到热力作用的挤压和推动而发生变动;密度最大的固态物质由于最难被热力挤压和推动而最迟发生变动。
虽然在外力作用下固态物质产生应力作用比较明显,但应力需要时间累积才能使固态材料破裂。对于气态物质,应力作用很弱,外力很容易克服气态物质的应力作用而扰动气态物质,外力作用影响往往明显于气态物质应力作用的影响。因为形成应力的重要根源之一是热力,加上先有外力作用而后有应力生成并且应力需要时间累积,所以固态物质因应力累积而形变往往落后于气态物质受外力作用发生的形变。迟缓就是应力研究未能在地震预报中发挥重大作用的主要原因。
举个例子:


一个神枪手远距离射杀一个人,子弹从射击到进入枪击目标会有以下过程:开枪的闪光、枪声、子弹运行、子弹进入目标身体。要想使到枪击目标得到预警及时逃生莫过于研究开枪的闪光与开枪之间的联系,让枪击目标在见到开枪的闪光就立即逃避。如果距离足够远,或许枪击目标能够因为见到开枪的闪光并及早作出逃避动作而逃生。研究子弹进入枪击目标身体发生的形变会对研制避弹衣有帮助,但对于未穿上避弹衣的枪击目标而言是没有逃生预警作用的,子弹进入身体,被枪击者就只有等死。
地震过程和结果会使到地震区域内气态、液态、固态三态物质均发生形变。在地震预报中研究气体的变化就如同研究开枪的闪光一样,能抓住最早出现危险的征兆,因而有很好的预警作用,使人类能够如同蛇一样对地震先知先觉。而应力研究就如同研究子弹进入枪击目标身体发生的形变并有助于研制避弹衣一样,可以在建造抗震建筑物等方面发挥重要作用,但预警作用则较低。
应力是复杂的力,应力研究中还有一个比较头疼的问题就是应力会由热力、重力等多种力引起,力的方向会发生改变,很容易让研究者迷失方向,搞不清产生应力的真正根源。
2压差力
垂直作用在物体表面并指向表面的力叫做压力。压力的方向总是要与接触面相垂直的。
是物体与物体之间的相互作用或相互牵引的作用。我们无论对一件物体拉或推,也有力施在物体上。力可以改变一个自由物体的运动状态,即改变自由物体速度的大小或方向,力也可以改变自由物体的形状。有多种的方式存在。
压力差泛指物体两侧所受压力的差值。压力单位以帕(PA)表示。
物体的单位面积上受到的压力的大小叫做压强。帕是压强单位,它等于一牛顿每平方米。以法国数学家、物理学家兼哲学家布莱士·帕斯卡命名。 (引于互联网)
压差力是由压力差引起并使到物质受到从高压区域牵引向低压区域的作用。
压差力推动物质运动的现象在日常生活非常普遍,如应用水压差的自来水供应、应用电压差的电力供应、气压差引起的风云变幻等。
受压差力作用影响比较明显的主要是容易流动的物质如水、空气等,固态物质受压差力作用会产生抵抗应力较大,影响相对不明显。正因为这样,在研究应力作用的同时探索压差力的影响可以在地震力学分析上产生互补作用,能够使人们获得更全面深入的分析结果。应力研究可以使人们更好地防治地震,压差力研究可以使人们更好地预测地震,应力研究和压差力研究是人类对付地震恶魔的两把利剑!
压差力对地壳的运动变化有非常重要作用。要弄清楚压差力在地壳运动中的作用就必须将热力作用中的两种不同作用力——热张力和热力引起的压差力加以区分。
有部分人认为热力是能量,并称之为热能;有部分人认为热力也是力,它能改变自由物体的运动状态或形状。
热力作用结果很多情况下用“功”来表示,原因是热力主要通过物质的热运动产生作用。功是物理学名词,定义为力与位移的乘积热力作用于物质会分别以热张力和热力引起的压差力两种方式连续地交替作用于受热物质。
热张力是在热力作用中使到受热物质的体积产生形变的力。
为使人们清楚热张力与热力引起的压差力作区分,本文狭义地将热张力定义为在相同的压力区域内使到受热物质的体积产生膨胀的力。
在有可扩张的空间和足够的热力条件下,相同的压力区域中的受热物质,特别是气态和液态的受热物质会在热张力的作用下形成不相同的压力区域。
区分热力作用中的热张力和热力引起的压差力是必须的。比如,将一锅水煮热,人们会说是热力的作用而不说成是压力作用;锅炉爆炸,人们会说是压力太大而不说成是热力太大。水被煮热和锅炉爆炸同是受到了热力作用,但人们却有不同说法,可见人们早已认识到物质受热的结果有不同的表现形式。要清楚解释物质受热结果的不同表现形式就只有将热力作用中的热张力和热力引起的压差力加以区分。
热张力与热力引起的压差力同源,有共同特性,但有区别:
1、形成压力差的作用不同:
热张力在相同的压力区域内对受热物质产生作用并可通过力的作用而形成不相同的压力区域,即形成压力差。
热力引起的压差力则在不相同的压力区域内对受热物质产生作用并可通过力的作用而形成相同的压力区域或减少不相同的压力区域的压力差,即使压力差为零或减小压力差。
2、力的作用范围不同:
热张力是短程力。热张力的作用范围是在热源附近相同压力区域的热辐射范围。
压差力则是长程力。热力引起的压差力的作用范围则可远远超出热源附近相同压力区域的热辐射范围,它的传导是在可流动的力的传递介质中通过高压区域快速热运动的物质粒子碰撞低压区域运动速度较慢的物质粒子并使其动能加大的连锁撞击过程来实施,因此传导的距离可以很远,如气压差引起的压差力的长程作用。
3、力的作用方向有所不同:
热张力的方向和热辐射方向相同。
热力引起的压差力则除了在规则空间中具有和热辐射相同的方向外,在非规则空间还会随着高压空间或低压空间的形变而和阻力、应力等形成合力并发生方向变化,如人们使用的带弯管真空吸尘机。
4、发生作用的先后不同:
先有热张力作用形成压力差,后有热力引起的压差力减小压力差或使到压力差为零。
5、力的传导介质不同:
热张力的传导介质是相同压力区域的受热物质。



热力引起的压差力的传导介质则除了高压区域的受热物质还有低压区域的其它物质。例如:将半锅水加热,将半锅热水看作相同压力区域的受热物质,则另半锅水蒸汽则是相对应的低压区域。热张力的传导介质是水分子,而热力引起的压差力的传导介质则是水分子和气体分子。
除了热力引起的热压差力外,还有气压差力、液压差力、光压差力等。
压差力的传递方式是在可流动的力的传导介质中通过物质粒子相互碰撞的方式或物质由非定向流动变为定向流动的方式来传递。
根据已有的知识、经验和数理推演本文推导出压差力限定定理:
在相同的可流动的力的传导介质中,两个质点之间存在压力差并且力作用面积相等,如果它们之间的阻力为零,压差力的方向由高压质点指向低压质点,那么压差力等于两质点所受压力的差值与力作用面积之积压差力大小与压力差值相关而与两个质点之间距离无关。
数理推演:
有两质点分别为PA高压区A点和PB低压区B点,已知PAPB ,压力差PABPA-PBAB受到压力分别为FAFBFAFB,力作用于质点的面积相等为S,即S= SA = SB ,压差力FAB方向由A指向BAB之间距离为L
1 L=0
FA无须作功克服阻力而由A质点作用于B质点。可以得出:
FAB = FA - FB
结果是:
PABPA-PB= FA/SA-FB/SB=FA/S-FB/S=FA - FB/S=FAB/S
FAB = PAB S
2 L趋向∞
由于设定阻力F=0 ,可以得出:
FL=0×∞=0
FA 作用于A质点使A质点到达B需要作克服阻力的功=FL=0
因此在相同的可流动的力的传导介质中,FA无须作功克服阻力而由A移位于B并作用于B质点,即超长距离移位后FA大小和方向不变而作用于B质点。
可以得出:
FAB = FA L- FL/L -FB= FA L- 0/L -FB = FA - FB
结果同样是:
PABPA-PB= FA/SA-FB/SB = FA/S-FB/S=FA - FB/S=FAB/S
FAB = PABS
通过数理推演我们可以看出:当阻力F=0时,L=0L趋向∞均不影响压差力FAB数值。
公式表示为:当F=0S=SA =
SB
,则
FAB =PA-PBS

通过电压差我们可以理解这个限定定理:
日常生活中我们知道电流要流动除要有回路外还必需有电源。电力输送是电源通过电压差由高压端传向低压端。输送过程中金属连线是必须的,它可以提供可流动的力的传导介质中——可流动的电子。如果连线中有强大的阻力如超强电阻或出现断路则电压差不能形成压差力作用而不能输送电力。如果连线的电阻为零,则截面面积相同的连线无论长或短电压差都不会因此出现变化,电力输送可达非常遥运的地方。现实是有足够的高电压且输送电缆电阻不太大时,电压差所形成的压差力既能将电力输送到近处的低压端也能输送到远处的低压端。这说明阻力很小时压力可以是长程力。
“限定定理”是指有需要满足一定条件才能成立的定理。
压差力限定定理只能应用于阻力为零且受力面积相等的单个质点之间的压差力精确计算,如强光压区域的单个光子在真空中以不变光速向低光压区域运动并对低光压区域中相同受力面积的质点所产生的压差力影响。它的应用可以很好地解释太阳的万有引力大于地球的万有引力而光却能从太阳逃跑并被地球上的绿叶等其它物质吸收的实际问题,即万有引力大的星体上的物质反而被万有引力小的星体吸收的问题,原因就是太阳光压大于地球光压而形成压差力使到光子往地球等其它低光压区域跑。也可以很好地解释距地球数亿光年的恒星即使在地球表面所形成的光压非常微小(即单位面积所受光的压力非常微小)而我们在晚上仍然可以清晰地看到其光辉,原因就是使到单个光子在零阻力中从高光压区域往低光压区域跑的压差力并不因为距离的变化而发生变化;白天,由于距离数亿光年的恒星在地球表面所形成的光压小于地球对太阳光反射所形成的光压,它们作用于地球表面的光压差力方向发生改变,因而我们不能看到它们的星光。
压差力限定定理用于群体质点之间的压差力精确计算并不适合。常见的高压物质有光球、火球等,以球体为例:一定半径的球面高压会由于压力面的扩张而扩大半径,群体质点所受压力由于与半径的平方成反比而迅速减弱,不存在群体受力面积的SA =
SB FA/SA-FB/SB=FA - FB/S不能确立。因此不适用于群体质点之间的压差力精确计算。如果应用于群体质点之间的压差力计算模式,则要求高压球体球面面积与低压球体球面面积的比例近似1/1,这样计算数值才能和实际数值有较小偏差;面积比例相差太大则计算数值和实际数值偏差很大,失去计算意义。

压差力限定定理的意义不在于计算而在于明确阻力为零情况下存在压力差并且力作用面积相等两个质点之间的压差力并不因为距离的大小而发生变化,从而说明压差力是长程力。现代物理学认为宇宙中的长程力只有万有引力和磁场力。
压差力限定定理除了限定F=0 S= SA =
SB外,还设定“在相同的可流动的力的传导介质中”的条件。原因是不相同的可流动的力的传导介质会形成不同的摩擦阻力、压差阻力等阻力,在考量热压差力中还会牵涉到不同的比热容,要考虑的问题复杂多变;为简便及更好地考察力的长程作用,因此设定“在相同的可流动的力的传导介质中”的条件。

力属于流体力学范畴,是很重要的力。它除了应用于工业和日常生活、使地壳变动、使气候变化、使海洋变化等各方面外,对于宇宙的变动也同样起着重要作用。由于压力是长程力,压差力限定定理中“阻力为零”的设定基本适合真空中,瞬间即达的光有光压且是可流动介质,因此力研究对于探索万有引力成因有很大帮助。



物质之间有压力差并不代表就能形成压差力,物质之间有足够的阻力就能阻止压差力形成或抵销压差力。当阻力锐减或消失,在高压端与低压端之间形成由可流动的力的传导介质构成的“通路”,压差力就能形成。例如:地面和地幔之间有巨大的压力差,但我们却能在地面上平安生活,原因在于有完好的岩层像巨大的“超强电阻”阻挡着形成压差力的“通路”。可惜这个巨大的“超强电阻”也有失效的时候,就是当它出现巨大裂纹使到“通路”畅通的时候。
本文重视气体在地壳变化中的作用,当地幔和地面或地壳中浅层的“通路”一旦出现,气体就是传导压差力的一种力的介质。
很多人认为大部分地壳中浅层地震和岩浆活动无关,这种认识有偏差,是未能注意到压差力是长程力的特点。当地壳浅层与地幔之间没有了地壳深、中层岩石的阻隔而出现阻力锐减并向趋向零时,地幔与地壳之间强大的压差力就会通过可流动的力的传递介质迅速作用在地壳浅层并形成巨大冲击,而这种情况通常就发生在地壳突然出现新巨大裂缝或原有的巨大裂缝出现移位(即形成“通路”)。冲击地壳浅层的强大压差力发生作用的时间很短,巨大裂缝的空隙会迅速被碎石沙土等物质填充而形成强大的阻碍压差力发生作用的阻力(即“通路”被闭塞)。由于时间短,地幔物质来不及涌到地壳浅层而使人们产生冲击与地幔物质无关的错觉。
如果有人在低电压端被电击,人们很清楚电力的根源并非在低电压端而是在遥远的高电压端。地面和地幔之间有巨大的压力差,地壳出现巨大裂纹形成“通路”才能够发挥压差力作用,地震与裂纹必然相关,压差力与地震显然相关。低电压端发生电击灾难时我们能够清楚电力的根源在遥远的高电压端;同样,在低压端地壳浅层发生地震灾难,我们也应该清楚认识到的灾难根源在于高压端地幔,只不过冲击点出现在地壳浅层而已。还有一个例子能很好说明这个问题:只有小半瓦锅的水在水烧开后,水蒸汽就能冲开瓦锅盖子而热水根本不用涌到瓦锅顶部。



在日常生活的微细方面要区分热力中的压差力和热张力相当困难。比如对一锅水进行加热,水会在热张力的作用下膨胀;因为体积的变大立即由压差力发挥作用,使膨胀的体积所受的压力变均衡;热张力又会瞬时使压力变均衡的水体积继续膨胀,再由压差力对继续膨胀的水体积发挥均衡压力作用。压差力和热张力不断地瞬间交替发挥作用,让人分不清到底是哪个力正在发挥作用。然而,在宏观上人们却又比较容易区分压差力和热张力。比如人们知道温度的高低变化会引起气压差,人们对刮风下雨不会直接说是热力或热力扩张(热张力)引起,而会说是气压差引起,可见人们明显感受到压差力所引起的气体流动并可区分压差力和热张力。
要对一个被加热物质体系区分压差力和热张力最好就是忽略受热物质所发生的微细体积变化。也就是说设定体积轻微变化为相同的压力区域,体积轻微变化假设为不变,则热张力在发挥使受热物质将要发生急剧形变的作用;当受热物质的体积发生剧变则确定是压差力在发挥其均衡压力的作用。人们对被煮热的水会说成是热力的作用而不说成是压力作用正好是设定受热物质所发生的微细体积变化为不变的灵活运用。忽略受热物质所发生的微细体积变化可以让我们在分析使地壳变动的热力机制时更好区分压差力和热张力。
日常生活中一个非常熟悉的例子能很好地说明压差力对地壳的推动作用:
当汤锅里的汤煮开后,锅盖会在水蒸汽的推动下不停地跳动。锅里的水沸腾后在锅里形成一个比锅外的的气压要高的高汽压,形成压力差,压力差引起的压差力推动锅盖使之不停地跳动。将连着锅盖的汤锅看成一个整体,那么锅盖就是较轻的有裂纹的一块,压差力就是推动较轻的有裂纹的一块。对比整个地球,板块、断层就是较轻的有裂纹的一块块。
列举压差力例子后,忽略受热物质所发生的微细体积变化,让我们分析使地壳变动的热力机制:
1、地壳上升:热力使地幔物质在地壳中向上涌动并使地壳上升。
在地质裂纹较少或发育较差未能形成压差力的区域,热张力使地幔物质在地壳中向上涌动使地壳上升。
在地质裂纹较多或发育较好并能形成压差力的区域如板块边缘、断层等,压差力发挥作用并和热张力一起使地幔物质在地壳中向上涌动使地壳上升。
2、地壳平移:地壳岩层抵抗热力的阻力和热力的合力形成对流平移的力使地壳平移。
在地质裂纹较少或发育较差未能形成压差力的区域,地壳岩层抵抗热张力的阻力和热张力的合力形成对流平移的力使地壳平移。
在地质裂纹较多或发育较好并能形成压差力的区域如板块边缘、断层等,压差力随低压空间的形变而和阻力、应力等形成合力并发生方向变化成为平移的力,平移的合力使地壳平移;在地质裂纹较多或发育较好并能形成压差力的区域,更多情况下是上述两种平移的合力使地壳平移。
3、地壳异动:地壳异动主要有地震和火山爆发,引起地壳异动的主要因素是应力和压差力。
在地质裂纹较少或发育较差未能形成压差力的区域,地壳在平移或上升运动中,岩层受到各种力的作用产生应力,应力累积超过岩层所能承受的强度就会断裂。随着岩层的断裂,岩层断裂区域内的地幔高压与地面低压之间的压力差能够在阻力锐减或趋向零的情况下以压差力作用于地壳。应力累积使岩层断裂—岩层断裂而形成压差力作用—压差力作用使到岩层断裂或形成新的应力累积—新的应力累积再使其它岩层断裂—其它岩层断裂形成新的压差力作用……,这是应力和压差力的连锁作用,连锁作用导致地壳异动。
在地质裂纹较多或发育较好并能形成压差力的区域,地幔物质高压与地面低压之间的压力差能够以压差力作用于地壳,压差力使到岩层断裂或应力累积,应力累积再使其它岩层断裂。压差力作用使到岩层断裂或形成新的应力累积—新的应力累积使其它岩层断裂—其它岩层断裂形成新的压差力作用……,这是压差力和应力的连锁作用,连锁作用导致地壳异动。
4、地壳下降:重力、地壳岩层抵抗热力的应力、热力三者的合力使地壳下降。
地壳异动产生地幔物质向地壳渗透或向地面喷涌,其邻近区域由于地幔物质在压差力作用下向地壳异动区域移动填补,当地幔物质缺失太多时则无论地壳异动区域或其邻近区域都会局部出现地壳重力大于地幔物质顶托力,于是重力、地壳岩层抵抗热力的应力、热力三者的合力使地幔物质倒流引致地壳下降。
下面运用使地壳变动的热力机制解释火山喷发和断层弹性回跳现象.
一、形成火山喷发的热力机制运作:


1、在地质裂纹较少或发育较差未能形成压差力的区域,热张力使地幔物质在地壳中向上涌动。当地幔物质接近地壳表面时,地壳已经很薄。很薄的地壳受到热张力等力的作用而产生应力,应力累积超过很薄地壳所能承受的强度就发生崩裂,地面和地幔之间“通路”变得畅通而形成巨大压差力,压差力使到大量物质从火山口喷出。
2、在地质裂纹较多或发育较好并能形成压差力的区域如板块边缘、断层等,压差力发挥作用并和热张力一起使地幔物质在地壳中向上涌动。当地幔物质接近地壳表面时,地壳已经很薄。很薄的地壳受热张力、压差力等力的作用而产生应力,应力累积超过很薄地壳所能承受的强度就发生崩裂,地面和地幔之间“通路”变得畅通而形成巨大压差力,压差力使到大量物质从火山口喷出。
火山喷发是压差力产生作用使到地壳变化最明显的例子。
二、断层弹性回跳的热力机制运作:
断层弹性回跳现象:“1906的旧金山地震发生在太平洋板块和北美板块的边界──圣安德烈斯断层上。震前断层西侧以缓慢速度向北运动,地震时断层西盘急速地向北滑动。旧金山以南大约400公里断层平均滑动距离为3.6米。而且,地震前后位移变化大的区域仅限于离断层30公里以内的两侧地区。据此,里德(H.F. Reid)提出了地震成因的弹性回跳学说。是出现最早、应用最广的关于地震成因的假说,假说认为地震的发生,是由于地壳中岩石发生了断裂错动,而岩石本身具有弹性,在断裂发生时已经发生弹性变形的岩石,在力消失之后便向相反的方向整体回跳,恢复到未变形前的状态。这种弹跳可以产生惊人的速度和力量,把长期积蓄的能量于霎那间释放出来,造成地震。总之,地震波是由于断层面两侧岩石发生整体的弹性回跳而产生的,来源于断层面。这一假说能够较好地解释浅源地震的成因,但对于中、深源地震则不好解释。因为在地下相当深的地方,岩石已具有塑性,不可能发生弹性回跳的现象。”(引于互联网)
断层弹性回跳现象与使地壳变动的热力机制运作结果相符:
旧金山在太平洋板块和北美板块的边界,是在地质裂纹较多或发育较好并能形成压差力的区域。地壳岩层抵抗热张力的阻力和热张力的合力形成对流平移的力使旧金山所处地壳平移;由于地面和地幔之间的“通路”太狭窄或充满阻力,于是压差力随低压空间的形变而和阻力、应力等形成合力并发生方向变化成为平移的力,平移的合力使旧金山所处地壳平移。旧金山所处地壳在平移运动中,岩层受到各种力的作用产生应力,应力累积超过岩层所能承受的强度发生断裂,岩层断裂使地面和地幔之间的瞬间出现畅通 “通路”而形成巨大压差力,巨大压差力通过可流动的力的传导介质中作用在“通路”的低压端浅层地壳从而使到旧金山以南大约400公里断层跳动或滑动。因为是断层移位形成“通路”并直接受到巨大压差力冲击,所以地震前后位移变化大的区域仅限于离断层30公里以内的两侧地区。虽然冲击点处于地壳浅层,然而“通路”畅通的时间太短,使到在地壳深层或中层的地幔物质没有足够时间涌至地壳浅层或地表。
面与地壳底部之间压差力能否使到断层出现弹性回跳现象?以下作数理分析:已知1标准大气压 = 101 325 牛顿 / 平方米,1千克力=9.8牛顿;科学家估计地壳底部约有9000个大气压(PA),地面为1个大气压(PB);假设地球表面为平整椭圆球面,地壳厚度均为70千米,计算出地面面积与地壳底部面积的比例约为1/ 0.9781341/1,因此可假设力作用面积S=SA =
SB=1平方米当出现巨大裂纹形成“通路”时,“通路”以气体介质为主,重量较轻而忽略重力影响,并且对比“通路”中气体所受压力而言气体阻力较少,因此可假设F阻=0。
于是地壳表面每平方米承受地壳底部与地球表面压差力为:
FAB =PA-PBS=9000-1)×101 325牛顿 / 平方米×1平方米=911823675牛顿=9304.32321428万千克力≈9吨力
换言之当“通路”形成并且阻力接近零时,地面压强约为9千万千克力/ 平方米。在理想的计算模式中,地面与地壳底部之间巨大的压差力非常足够地使到断层出现弹性回跳现象,引起地震也是理所当然。另外,旧金山地壳厚度只有36千米,地震时地幔物质从地面下24公里开始涌动;岩浆在地面流动速度一般在60千米/小时,假设地幔物质在理想的地形以180千米/小时速度涌动;地震持续时间为2分钟,即“通路”畅通2分钟后闭合,则地幔物质只能涌到地面下18公里处(即地壳中间)。假设旧金山地震发生在地壳浅层10-12公里处,那么,该处是不能发现岩浆踪影的。通过分析使地壳变动的热力机制运作,让我们找到了联系两个比较重要的地震成因假说—岩浆冲击成因说和断层成因说的桥梁:
岩浆冲击成因说牢牢地抓住了地幔和地壳中或浅层之间形成压差力的高压端地幔。断层成因说则着重于地幔和地壳中或浅层之间之间的压差力可以产生作用的“通路”,即岩层断裂的结果。
没有高压端地幔则地幔和地壳中或浅层之间不能形成压差力;没有“通路”的形成则地幔和地壳中或浅层之间的压差力不能发挥作用。地幔和地壳中或浅层之间的压差力形成和发挥作用将岩浆冲击成因说和断层成因说联系在一起。
如果说地震成因新说重视气体和高融点绝热物质的作用,并在岩浆冲击说中融合了板块碰撞的理念(断层错动、岩石破裂),使之得到扩充和完善。那么,压差力的研究分析就是对板块学说中的动力机制的丰富和完善。



特别声明:

虽然压差力限定定理建立在合理的数理推导上,有实例支持;并且根据能量守恒定律,零阻力条件下真空中具有质量的单个非静止光子从发出到作用于另一个力的作用面积相等的质点,初速等于末速,具有的能量并不因为两质点距离的变化而变化。压差力限定定理符合能量守恒定律。但该定理新推出,仍未得到主流科学界认同。请读者一定要以审慎、批判的眼光去看待此定理。

笔者希望此定理能成立。一旦成立,群体质点之间压差力的计算将和万有引力成因紧密相连;红移现象、宇宙究竟是整体一次大爆炸形成还是本身存在但经历了巨大范围的爆炸、恒星核心点是空心点还是实心点、恒星核是超热物质还是超冷物质(第五态物质)等都会立即有清晰答案,对宇宙天体的研究将产生根本和深远的影响

三、地球生物的救世主
一、地球生物的救世主
地球的结构是分层的,一般分为地壳、地幔、地核。
地壳分为海洋地壳和大陆地壳。固态海洋地壳密度为3克/立方厘米,深度大致为0—11千米,温度10000C以下;固态大陆地壳大陆地壳密度为2.7克/立方厘米,深度大致为0—70千米,温度10000C以下。
科学家估计地壳下面约有900万百帕(9000个大气压),在地幔底部约有900万百帕。地幔是一个高温高压的世界,物质因为温度高而应该是熔融状态,但强大的压力使它们大部分是固体状态。虽然是固态,但许多地幔物质具有一定塑性,可以缓慢地流动。地鳗分为上地幔和下地幔。上地幔密度为3.5克/立方厘米,深度地下5千米—70千米,温度10000C以下;下地幔密度为5.5克/立方厘米,深度地下2990千米,温度10000C—35000C。
在地壳和地幔有一个交界面名为莫霍面,位于大陆下25千米—90千米处(海底7千米—10千米),标志该处地壳和其下的地幔有成分上的突变。1909年,克罗地亚地震学家莫霍洛维契奇研究扎格拉布附近的地震波,发现有些地震波似乎比其他震波提前到达。他推论这是由于约30千米深处地球密度变化所导致,最早发现并描述地壳和地幔的交界。此交界面名为莫霍洛维契奇界面(简称“莫霍面”)。
地核分为外核和内核。液态外地核密度为10克/立方厘米,深度地下5150千米,温度35000C—40000C;固态内地核密度为12克/立方厘米,深度地下6370千米,温度40000C—47000C。(以上资料出处:希望出版社出版《地球大百科》和少年儿童出版社出版《十万个为什么》。)
通过上述资料我们可以计算出地壳厚度最多为70千米,上下地幔加上地核的厚度值域6300千米6370千米,是地壳厚度的9091倍,地壳是地球很少部分和很薄一层。
少年儿童出版社出版的《十万个为什么》认为:在岩石圈层之下,温度超过了10000C,来自地幔上部的岩浆盆出地面时温度常在10000C以上,证明地幔内的温度是很高的,那里的物质由于处于具有一定塑性的状态和金属的含量比岩石多,导热能力比较强,上下层之间温度相差较小,地核内更是这样,因此估计地核内的温度最多约50000C。
既然地壳下物质导热能力比较强,那就是说地壳下强大的热力可以通过强导热迅速而大量地作用于地壳底部的岩石。究竟单凭地壳底部的岩石能否抵御地壳下巨大热能呢?我们通过电视画面可以看到火山喷发时流出大量熔融的岩浆就知道单凭地壳底部的岩石不能抵御地壳下的高热。再看一下地壳厚度最多为70千米,而地幔厚度加上地核厚度是地壳厚度的9091倍,只要假以时日地壳下超过6300千米以上厚度的高温高压物质所蕴蓄的热量如果有效地作用于仅有70千米厚度的地壳肯定可以全部熔掉地壳,地壳下的高温能熔穿某个地区的地壳而形成火山证明了地球有足够的能力。然而经历了亿万年的沧桑后,地壳虽然有运动变化,但并没有被整个熔掉和吞噬。是地球蕴蓄的热量不够吗?肯定不是。地球历史上发生了数不清次数的火山爆发和地震说明了地球是一个活跃的星球,它蕴藏的能量非常巨大。那么只有一个答案就是地壳下的高温高压物质所蕴蓄的热量没能有效地作用于地壳底部的岩石。是什么东西阻挡了高热有效作用于地壳底部的岩石?谁在扮演救世主拯救地球生物?这是非常实际但很少人提出的问题。
解答问题前我们必须了解地壳与地幔的交界面是否存在气体。火山喷发时会喷出大量气体,气体的来源之一就是藏在地壳空隙中的气体。但这是否唯一的气体的来源?火山喷发的气体量很惊人,让我们感觉到还有其它气体的来源。可能的来源还有两个:一个来源是通过气体环流从大气层中进入地壳表层空隙中的部分空气;另一个来源可能就是直接来自地壳与地幔的交界面的气体,地壳与地幔的交界面中地幔物质的密度变化似乎暗示了这个可能性的存在。




为了研究地壳与地幔的交界面是否存在气体,我们到了火山口并找到了金伯利岩—一种超基性岩,金伯利岩筒里常含有来自地壳或上地幔被称为捕虏体的外来岩石。在金伯利岩中我们找到了很多人都希望得到的钻石、橄榄石、镁铝榴石等宝石。在橄榄石、镁铝榴石等宝石中我们发现了气液包裹体,而在钻石中发现了空晶包裹体。钻石、橄榄石、镁铝榴石等宝石是产于深成岩中的宝石,结晶于岩浆早期,处在地壳深处(宝石相关知识祥见地质出版社出版《宝石鉴定法》)。这就是说橄榄石、镁铝榴石等宝石的气液包裹体和钻石中的空晶包裹体形成于岩浆早期,证明了地壳与地幔的交界面存在气体。
宝石中所包含的气体非常细少,单凭肉眼很难观察到1克拉宝石所包含的气液包体或空晶包体,借助10倍甚至100倍放大镜可以比较容易观察到很微细的宝石包裹体。这么细小的气体能有什么作用?很多很多人忽略了这些微细气体存在的重要性,是人类认识自然的大误区。
人们知道水汽会随着热空气的上升进入云层,一般来说不借助辅助工具或物体人们单凭肉眼比较难观察到空气中水汽的存在。阳光下借助覆盖在湿润泥土上的玻璃,我们能够看到倒挂在玻璃上的小水珠,从而感受到在阳光的蒸晒下水汽的不断上升。暴雨的威力使人们认识到这些水汽在达到一定量的时候将会对自然界构成重大的影响。
在人工生产合成宝石中,晶体提拉法生产YAG晶棒的生长速度是每小时2—6mm;水热生长法生产水晶的正常生长速度是每天0.33mm;焰熔法生产刚玉的生长速度是每小时1mm,等等(相关知识祥见地质出版社出版《宝石鉴定法》和地震出版社出版《宝玉石鉴定法》)。从人工生产合成宝石中,我们知道宝石结晶是一个缓慢的过程。我们又知道在1个大气压下1000C的水中有快速移动的汽泡,相同质量的同种气体在压力约9000个大气压、温度约10000C所具有的能量要高于1个大气压、温度1000C所具有的能量。在压力约9000个大气压、温度约10000C条件下莫霍面中的地幔物质既然可以象液体一样具有一定塑性、并缓慢地流动,那么在压力和热力的推动下微细气泡就能够在的地幔物质当中快速移动。缓慢结晶的宝石能捕获快速移动的微细气泡,证明在地壳和地幔交界中局部的微细气泡相当多。地壳和地幔的交界面面积相当巨大,面积计算半径的最小值域3123.43千米---3143.43千米,仅小于地球面积计算半径的70千米90千米,莫霍面广泛的区域可以容纳庞大数量的微细气泡。我们不能低估单凭肉眼难以观察的水汽在达到一定量的时候将会对自然界产生巨大影响,同样,如果我们忽视了地壳与地幔的交界面的巨量微细气泡的作用,将会使我们在认识自然的过程中产生重大偏差!
地壳与地幔的交界面存在气体的第二个证据是火山的珊瑚树状管状通道。
相信许多人由于怕痛而不喜欢打针。护士往针筒灌药之后,为了清除针筒里的空气而将针管向上后压缩针筒直至有一些药液从针管喷出为止,其情形是针筒里的空气引导药液往针管跑。道理也很简单:护士压缩针筒使到针筒内部压力大于外部气压,当空气从针管中被压跑后就会在针管内形成低压空间,高压空间与相连接的低压空间要达到压力平衡,于是高压的药液就在针筒内逃逸空气的引导下向低压的针管移动。
空气如果从地壳里往往外跑的话,成功逃逸的路径只有垂直或斜向上,当遇到地质裂纹时,其逃逸路径就会出现分叉而出现珊瑚树管状气体通道。人们知道在空气介质中热力的扩散可以呈球形向四周扩散,一般而言热力的扩散不会出现珊瑚树状,热力的扩张特点决定了单凭地幔热力的扩张所形成的火山通道应以圆形平台状为主而不是珊瑚树管状通道为主。火山通道以垂直或斜向上珊瑚树管状为主的事实说明热力的扩张是受到了其他物质的引导而出现。引导的物质不可能是以液态物质为主,俗语说水向低流,液体一般会在重力的作用下向下流淌,而不会向上爬升;另外,地幔物质的高温会使与它相遇的液体比如说水出现汽化。那么担当引导任务的主角应该是气态物质。气体垂直或斜向上的珊瑚树管状逃逸路径与火山垂直或斜向上的珊瑚树管状通道相吻合说明气体完成了对地幔物质进行引导的任务。也就是说:就象护士压缩针筒以逼跑针筒里的空气并有部分药液被顺带引导喷出一样,地幔物质在空气的引导下形成垂直或斜向上的珊瑚树管状通道并随同气体喷出地面,从而也证明了地壳底部气体的存在。
地壳与地幔的交界面存在气体的第三个证据就是山的形状和成分构成。
地壳与地幔的交界面存在气体的来源主要有两个:
1.来源于地幔深处。



深层地幔的高温高压环境使到聚合反应得以进行,有些聚合反应会释放出气体,如惰性气体氦等。来源于地幔深处的气体有氮气(钻石中含有氮气)、惰性气体等。
2.来源于地壳。
岩层中有裂隙、空洞等空间,地壳中的气体会藏身其中。和地幔交界的岩层会出现裂纹,裂纹出现后,炽热的地幔物质会沿裂纹上涌占据岩层中的裂隙、空洞等空间,岩层裂隙、空洞等空间中的较冷气体会有部分随热空气上涌,也有部分在对流作用下填补由于炽热的地幔物质上涌而在地壳与地幔的交界面瞬间形成的空间。来源于地壳的较冷气体对莫霍面气体的补充除了使到莫霍面的温度有一定调节外,还会在地壳底部岩层裂纹不多的情况下使到莫霍面气体在逸漏和补充之间形成平衡。但在地壳底部岩层裂纹较多或断层地带却难以形成莫霍面气体在逸漏和补充之间的平衡,莫霍面气体的逸漏会大于补充。
究竟地壳与地幔交界面的气体的作用又是什么呢?它们和地壳没有被全部熔掉有什么关系?
首先做一个温度测量。取一支条形温度计(温度上限摄氏2000C),将初始温度均设定在摄氏300C,将它分别插入在燃气炉上沸腾的开水中(注意尽量避开汽泡)和放在沸腾开水的汽泡面。以下是温度测量结果:
120
插入沸腾开水(避开汽泡)的温度由摄氏300C上升至摄氏1000C
放在沸腾开水的汽泡面温度由摄氏300C上升至摄氏960C
24060
插入沸腾开水(避开汽泡)的温度由摄氏300C上升至摄氏1060C
放在沸腾开水的水泡面温度由摄氏300C上升至摄氏1000C1020C
通过测量沸腾开水(避开汽泡)的温度和沸腾开水的水泡面温度,我们可以知道它们之间有一定的温度差异,说明开水中的汽泡有一定的降温作用。
在回答上述问题让我们煮些开水,可以看到煮沸了的开水不断快速冒起一个个汽泡。在电风扇下凉快地喝完开水,再看看工人怎样用焊枪焊接铁板,当焊枪的火焰连续不断地烧铁板,被烧的铁板就有部分被熔为熔融状态。当焊枪的火焰停下来出现时间间隔,熔融状态铁板又重新冷却凝固成固态。这个时候我们已经基本上能解答上述问题了。
开动的电风扇可以使我们凉快是因为快速移动的空气带走我们身上的部分热量,当我们停下电风扇,身上的热量恢复又会重新感觉到闷热,重新开动电风扇后又再感觉凉快。地壳底部的岩石在高热下会接近或变成熔融状态,地壳和地幔交界中的快速移动的微细气泡象开动电风扇所产生的快速移动的空气一样会带走接近或变成熔融状态的岩石的部分热量,使之变“清凉”;微细气泡在滚动移过岩石底部的时候会阻隔高热作用于地壳底部的岩石,出现短暂的热力作用间断,相当多的微细气泡使短暂的热力作用间断变得密集,密集间断使岩石不能持续受热,热力作用间断下接近或变成熔融状态的岩石象焊枪停下烧铁板一样冷却凝固,热力作用间断过后再受热后重新接近或变成熔融状态,在接着的热力作用间断下重新冷却凝固。地壳底部的岩石在高热作用和微细气泡热力间断、冷却作用的双重作用下出现不断循环:受热熔融—冷却凝固—再受热熔融—再冷却凝固……。
这种情况象喷发岩浆的火山口扩张到一定宽度后就会停止扩张一样。(参见《地球的“血小板”》)
现在我们知道了地壳与地幔交界面的气体的作用:
1.对地壳底部的被加热岩石进行热力间断和冷却,阻挡了高热有效作用于地壳底部的岩石。
2.引导部分的高温高压地幔物质在地质裂纹中以一定的路径移动并在局部区域释放能量,使地幔和地壳之间压力差得到调节,避免地壳底部岩石整体均匀受到高温高压的地幔物质侵蚀而逐步被全部熔融。
如果说地球表面的大气层阻挡着危险的宇宙射线轰击地球,默默地保护着地球上的生物,它是地球生物的保护神!那么,地壳与地幔交界面的气体同样阻挡着可怕的地幔物质将整个地壳吞噬,默默地保护着地球生物赖以生存的地壳,它就是地球生物的救世主!
二.高熔点绝热物质的热力阻隔作用
以上关于地球生物救世主的阐述侧重于让人们了解气体在地球变化中所发挥的作用。然而,事实上阻隔地幔物质热力作用于地壳底部岩石是非常复杂的过程,参予热力阻隔作用的还有高熔点绝热物质如云母等。高熔点绝热物质参予热力阻隔作用是要在莫霍面气体的动态作用下完成。在热力阻隔作用上,高熔点绝热物质的作用要大于莫霍面气体的作用。但离开了莫霍面气体的动态作用,高熔点绝热物质就会被地幔物质冲开而无法垫隔在地壳底部岩石和地幔物质之间,基本上失去热力阻隔作用。
高熔点绝热物质具代表性的物质是云母。
云母(Mica)是一大类层状硅酸盐矿物的总称,包括白云母、金云母、锂云母、铁云母、锂云母、黑云母、钠云母、钒云母、海绿石等。


白云母组成是KAl2[AlSi3O10](OH·F)2,具有高的绝缘性和耐热性、耐碱、耐酸以及抗压等性能。
金云母组成是KMg3[AlSi3O10](OH·F)2。金云母的热稳定性优于白云母,在800—10000C下金云母的弹性、透明度和绝缘性均保持不变。
金云母主要产于镁质矽卡岩及镁质超基性岩内,与透辉石、透闪石、镁橄榄石、尖晶石等共生。(云母相关知识出自化学工业出版社出版《矿物与岩石》)
“云母族硬度2—4,比重2.7—3.3克/立方厘米。
图3。4
红刚玉包裹的云母


橄榄岩是上地幔的主要岩石。大部分橄榄岩是深色、高密度的岩石,在深处缓慢冷却生成,通常和辉长岩互层。橄榄岩主要由橄榄石和辉石组成,伴有石榴子石或尖晶石及较为罕见的闪石和金云母。
刚玉产于富含纳的火成岩、变质岩中。”(以上资料出处:希望出版社出版《地球大百科》)
刚玉中有云母包裹体以及金云母在火成岩之一的橄榄岩中出现证明云母出现在上地幔中。云母在上地幔中存在会发挥它的绝缘性和耐热性作用。
在阻隔地幔物质的热力作用于地壳底部岩石中,云母能发挥最大作用莫过于垫隔在地壳底部岩石和地幔物质之间,云母不可能是一大整片地裹着整个地壳底部岩石,它只能是以碎片状堆积垫隔在地壳底部岩石和地幔物质之间。云母密度2.73.3/立方厘米,上地幔密度为3.5/立方厘米,云母比上地幔物质轻,能够漂浮在地幔物质之上;固态海洋地壳密度为3/立方厘米,固态大陆地壳大陆地壳密度为2.7/立方厘米,云母的密度刚好介于上地幔密度和地壳密度之间。适中的密度值使到云母能够堆积垫隔在地壳底部岩石和地幔物质之间。也正是这样,在阻隔地幔物质的热力作用于地壳底部岩石上云母能发挥很大的作用,其作用应大于莫霍面气体的作用。
虽然是这样,地球生物救世主不应属于云母等高熔点绝热物质,仍然应属于莫霍面气体。原因是:云母等高熔点绝热物质随着快速移动的莫霍面微细气泡运动以碎片状堆垫在地壳底部岩层和地幔物质之间发挥热力阻隔作用,离开了莫霍面气体的动态堆垫作用,云母等高熔点绝热物质就会被地幔物质冲开而无法垫隔在地壳底部岩石和地幔物质之间。刚玉的云母包裹体、橄榄岩中的金云母正是地幔物质冲开云母后而形成的产物。我们煲汤时候,如果汤里面有比水轻的漂浮物,漂浮物会随着沸腾开水的汽泡不断地涌动在开水沸腾的中心;将火熄灭后,汽泡消失,短时间内漂浮物被荡向边缘,原来开水沸腾的中心留下没有漂浮物的汤面。这个生活经验告诉我们:在莫霍面,云母等高熔点绝热物质只能在莫霍面气体不断运动下才能象汤里的飘浮物一样垫隔在地壳底部岩石和地幔物质之间从而发挥热力阻隔作用。离开了莫霍面气体的动态堆垫作用,象汤里的漂浮物被荡向边缘一样云母等高熔点绝热物质就会被地幔物质冲开而无法垫隔在地壳底部岩石和地幔物质之间,难以发挥热力阻隔作用。因此,在阻隔地幔物质的热力作用于地壳底部岩石上,莫霍面气体的作用是动态、主动,处于主导地位;云母等高熔点绝热物质的作用是静态、被动,处于从属地位。地球生物救世主应属于莫霍面气体。
云母等高熔点绝热物质在阻隔地幔物质的热力作用于地壳底部岩石上发挥着很大的作用,分析了解云母等高熔点绝热物质在地壳底部和地壳中的分布对于研究和分析地震和火山爆发现象有着重要意义。
其重要意义简单分析有两个:
1.即使局部莫霍面气体出现逸漏,如果高熔点绝热物质在地壳底部岩石能够密集堆垫就使到地幔物质需要花较长时间来冲开高熔点绝热物质所形成的隔热墙,为气体重新补充局部莫霍面争取必要的时间。
2.即使堆垫不够密集的高熔点绝热物质由于莫霍面气体出现逸漏后而被地幔物质冲开,使到高熔点绝热物质所形成的隔热墙出现缺口,但由于被冲开的高熔点绝热物质被冲到隔热墙缺口边缘后形成高熔点绝热物质密集堆垫在隔热墙缺口边缘,有效地阻止地幔物质将隔热墙缺口继续扩大,阻止地幔物质形成巨型平台式岩浆通道而通常只能形成管状岩浆通道。
由于地震和火山爆发现象是动态现象,因此下文侧重于莫霍面气体在阻隔地幔物质的热力作用于地壳底部岩石上的动态作用,而云母等高熔点绝热物质的静态作用则相对简略。特别是在地幔物质冲开高熔点绝热物质后向地面挺进过程中,随地幔物质向上挺进的高熔点绝热物质有时候会大量流失或被冲击成微细碎片,高熔点绝热物质大量流失或成为微细碎片后就会大大失去热力阻隔作用,因此在地幔物质向地面挺进过程中简略云母等高熔点绝热物质的热力阻隔作用。
在地幔物质冲开高熔点绝热物质后向地面挺进过程中,虽然高熔点绝热物质大量流失或成为微细碎片后就会大大失去热力阻隔作用,但由于已经比较靠近地面,与地幔物质相接触的地壳中或浅层的岩石会受到来自于地壳表面低温的保护。地壳表面低温对具有10000C以上的地幔物质会产生很好的冷却作用,这种冷却作用的发挥主要是通过气体的运动来实施。
由此可见,高熔点绝热物质能够发挥热力阻隔作用主要是在未形成岩浆通道的地壳底部中,而气体发挥热力间断、冷却作用可以从莫霍面贯穿至地面。
需要区别分析的是:随地幔物质向上挺进的高熔点绝热物质有时候被冲击成微细碎片的结论是基于对金伯利岩、玄母岩、宝石等包含物的观察结果,它们包含其中的云母已经变得非常细碎,比较柔软的云母薄片在地幔物质冲击下并向地面长距离移动会变得细碎基本上是理所当然的事情,是普遍现象。然而,地壳底部云母的分布是不均匀,有些地方比较少和稀薄,有些地方比较多和稠厚。比较多和稠厚的云母在地幔物质冲击下并向地面长距离移动虽然大部分也会变得细碎,但当中也有部分云母在其它云母阻挡冲击的作用下仍能保持基本完整,象俄罗斯乌拉尔山出产的云母,一片面积可达为5平方米、厚0.5,如此完整的云母依然能发挥热力阻隔作用。因此,对于高熔点绝热物质分布较多和稠厚的区域,地幔物质向上挺进时高熔点绝热物质有可能仍能发挥其热力阻隔作用,不应该完全简略其作用,而需要区别分析。
四、 地球的“血小板”
如果说地核是地球的心脏,那么用地球的血液形容在火山口流淌的通红色岩浆就很贴切。地幔有源源不断的高温物质,但火山喷发过了一段时间后就会停止喷发,不会永远地流淌岩浆;喷发岩浆的火山口扩张到一定宽度后就会停止扩张,停止喷发后就“愈合”了。什么是地球流淌岩浆的“血小板”?
少年儿童出版社出版的《十万个为什么》对此有简单的解释:有些火山由于形成的时间很早,地下的岩浆已经冷凝,不再活动;或者地下虽然存在着岩浆,但由于那里地壳坚硬厚实,其中的裂缝差不多都被过去挤入的岩浆凝结堵塞住,岩浆再也喷发不出来了。
对于这个问题会有人认为是地壳表面的温度比地幔的温度要低。地壳表面的低温使到岩浆凝结是一个很重要因素。
有些火山由于形成的时间很早而停止喷发说明火山喷发力的衰减是另一个原因。火山喷发力源于与喷发点的地幔和地壳之间的压力差:压力差越大,喷发力越大;压力差越小,喷发力越小;压力相对平衡则停止喷发。这如同一个吹胀了气的气球从一个小孔漏气。起初,气球内外气压差较大,气球内的气喷出较强较急;随着气球内的气体减小,气球内外气压差衰减,气球内的气体喷出较弱较慢;当气球内外气压相互平衡,就再没有气体喷出。也就是说火山喷发点的地幔和地壳之间压力差的衰减是火山停止喷发的另一个因素。
然而,地壳表面的低温和喷发点的地幔和地壳之间压力差的衰减仍然未能较好地解释火山口扩张到一定宽度后就会停止扩张的现象。


喷发初期的火山口宽度会相对小一些。随着岩浆的喷涌,火山口的宽度会由于火山口边沿的石头被熔融而会有一定程度的扩张,扩张到一定宽度后就会停止扩张。然而这个时候,火山不一定就停止喷发。很多时候火山口停止扩张宽度时喷发仍然很强烈,并有很多岩浆喷出。我们知道岩浆的高温可以将火山口附近的岩石熔融,是什么因素阻止了喷涌的高温岩浆将火山口边缘的石头熔融而继续扩张火山口宽度呢?
我们知道喷涌的岩浆会对火山通道边壁产生压力。压力越大,岩浆和火山通道边壁之间的空隙越小,高热可以有效地作用于火山通道边壁的岩石,火山口边缘的石头被熔融而使到火山口的宽度有一定程度的扩张。当火山口扩张到一定宽度后,挤在火山口的岩浆得到疏导,喷涌的岩浆对火山通道边壁的压力会有所减小,在岩浆和火山通道边壁之间会产生一定的空隙。填补这些空隙的物质是被热力和岩浆扰动的空气,空气会随着急速喷涌的岩浆在岩浆和火山通道边壁之间的空隙中快速运动,快速运动的空气阻隔了高热持续地作用于火山通道边壁的岩石。石头被熔融是需要一定时间的,空气阻隔使到高热没有足够时间去将火山通道边壁的岩石熔融;同时,快速运动的空气会带着走被加热的岩石的部分热量,就象吹电风扇一样对被加热的岩石进行风冷。正是由于在岩浆和火山通道边壁之间空隙的空气的间断热力和冷却的作用下,火山口的宽度扩张到一定宽度后就会停止扩张。
至此我们知道了构成地球流淌岩浆的“血小板”三个因素:地壳表面的低温、火山喷发点的地幔和地壳之间压力差的衰减、岩浆和火山通道边壁之间空隙的气体的间断热力和冷却作用。
喷发岩浆的火山口宽度扩张到一定宽度后就会停止扩张的实际例子显示了气体对地球变化的影响,让能够触类旁通的我们可以清楚地壳与地幔交界面的气体是如何发挥它拯救地壳的作用。
五、 地壳和地幔之间的压力差和爆炸
科学家估计地壳下面约有900万百帕(9000个大气压),在地幔底部约有900万百帕。(资料出处:少年儿童出版社出版《十万个为什么》)
如果科学家估计没错的话,那么地面和地幔之间的压力差就有8999个大气压。
地球就象一个大充满气的气球,地面和地鳗之间有着巨大的压力差,只要产生裂纹,巨大的压力差就会在产生裂纹的地方释放能量,以寻求压力相互平衡。
我们知道充满气的气球爆炸是因为气球内部的气压大于气球外部,内外压力差是气球爆炸的原因;气球爆炸的前提条件是气球出现裂纹,气球内部的高压气体从裂纹处向外部低气压区域冲出而炸烂气球。没有充气的气球没有内外压力差不会爆炸;没有裂纹的充满气的气球也不会爆炸可以让小孩继续玩耍。当充满气的气球有某些部位变得比较薄,爆炸往往在这些部位出现,原因是这些部位更容易出现细小裂纹。
引起爆炸必须具备三个要素:爆炸物质、引起爆炸必须具备的能量、发生爆炸所需要的空间。最常见的是火药爆炸。火药是爆炸物质,火药燃烧瞬间所产生的高温和急剧膨胀的气体所形成的高压是引起爆炸必须具备的能量,爆炸所波及的空间是发生爆炸所需要的空间。



爆炸所需要的空间要求足够大才能使爆炸发挥最大威力,空间太少会使爆炸威力减弱。拆弹专家将危险爆炸品深埋旷野的地下然后引爆就是要缩小爆炸所需要的空间,减少爆炸的威力和破坏力。同样道理,在爆炸区域只要存在暴露的坚固掩体,就能相对缩小爆炸所需要的空间,躲在掩体后面会比较安全,客观上就减少了爆炸的威力和破坏力。(爆炸时候空间的大小和爆炸威力的关系将会有助于在第四节研究地震的强弱和断层空间大小的关系。)
地球同样具有发生爆炸的三个要素:
爆炸物质—地幔物质。
引起爆炸必须具备的能量—高温以及地壳和地幔之间巨大的压力差。
发生爆炸所需要的空间—断层空间、地壳表面等。
由于地球地幔和地壳之间具有发生爆炸的三个要素,因此我们就可以从发生爆炸的角度去观察地球内部能量的释放。
火山喷发时会以爆炸方式剧烈释放达到几十亿立方米的火山碎屑物的事实说明我们应该从爆炸的角度去观察地球内部能量的释放。
再看一看地震,地震多发于地壳较薄的海洋地壳中,这和气球爆炸往往发生在比较薄的部位竟然如此相同。既然我们应该从爆炸的角度去观察地球内部能量的释放,地震是地球内部能量的释放的一种方式,我们可以大胆地推测地震与爆炸相关。
火山爆发和地震常发于断层区域,气球爆炸发生在有裂纹的地方;地面和地幔之间有着巨大的压力差,气球爆炸是由于存在内外气压差。至此我们能推断出地球内部能量的释放与爆炸的关系相当密切。
六、 地震成因新说
一.引起动物在地震前异常活动的主要原因
地震依据发生原因分类有三种:
构造地震:地球上发生的地震绝大多数属于构造地震,也就是因为地壳变动而累积于地壳内部的能量,籍由断层现象在一刹间释放出来发生的地震。
火山地震:火山地区的火山爆发所造成的地震。
陷落地震:石灰岩地区的地区,经地下水溶蚀后形成坑洞(石灰岩等),最后因为坑洞的上覆岩石突然陷落所发生的地震。(地震依据的资料出处:二十一世纪出版社出版《地震求生记》)
地震成因新说主要探究构造地震的成因。
要预测地震就必须清楚地震的成因,只有正确的地震的成因理论才可以解释地震前、地震中、地震后的种种异常现象。
地震前的异常现象:地下水活动异常、动物异常活动、出现地震云、发光、彩虹等。
地震中的异常现象:地雷声、出现地下光、大地震持续时间可以超过一分钟。
地震后的异常现象:地面出现较多左右分开而不是前后错开的裂纹、海啸、堰塞湖、暴雨、受震区域既有部分地方隆起也有部分地方下陷、产生多次余震及余震移动。




只有将上述现象全部解释的地震的成因理论才有可能是正确理论。板块撞击引起地震的理论不能全部解释上述现象,对于预测地震的指导作用不大。
引起动物在地震前异常活动的原因有几种猜想:音频变化、电磁场变化、气压变化、特殊气味。
前两种猜想产生最大变化值应发生在地震中而不是地震前,很多动物出现异常活动是在地震前而不是地震中。时间的先后差异否定了音频变化、电磁场变化是引起动物异常活动主要原因。
气压变化会引起某些动物出现异常活动,如某区域即将遇到连续多天大雨前蚂蚁会从低处往高处爬,还有蜻蜓低飞等。最先感应地震的动物是蛇,但气压变化对蛇的影响不太大,我们不会经常在下雨前看到蛇乱窜乱撞。因此,气压变化是引起一些动物地震前出现异常活动的原因之一,但还有其它主要的原因。
要了解引起一些动物在地震前出现异常活动的主要原因就必须研究是什么东西使到对地震最敏感的蛇在地震前出现异常活动。
蛇类是嗅觉非常敏锐的动物。蛇的舌头是分叉的,上面布满了敏锐的嗅觉细胞。蛇会在游动爬行中不断地快速地吞吐舌头,通过不断地吐舌来嗅出空气中极其微弱的猎物或者天敌的气味,从而发现猎物的踪迹或者及时避开天敌。有部分人怕蛇。对付蛇民间有个方法,就是用雄黄制成的酒喷蛇,蛇对雄黄避之三舍,越浓烈的雄黄气味就越害怕。雄黄是硫化物,成分是硫化砷。由此带给我们一个非常重要而且非常有用的信息——蛇对含硫的特定化合物质的气味极其敏感,含硫的特定化合物质的气味会干扰蛇类的活动,气味越强,干扰越严重。
为了预测地震,广西南宁的地震工作者作出了非常杰出的尝试,他们注意到蛇在地震前的反常活动,选择蛇作为特殊的地震预报员。他们圈养一批毒蛇,设置录像观察它们的活动。通过长时间的观察,他们注意到即使远在印度洋地区发生地震,他们养的蛇一样有异常活动:本来应该进入冬眠的蛇没有冬眠而是烦躁不安地乱窜乱撞,五天后印度洋地区附近发生大地震。地震过后,蛇乖乖地冬眠。除了观察和记录广西境外的地震影响,他们还观察并记录了广西地区发生的地震对蛇的影响。以下是他们的观察成果:蛇一般会在地震前五天左右有异常活动,出现乱窜乱撞;四级以上地震,会有部分蛇撞死;四级以下地震会有部分蛇撞伤但没有蛇撞死。
使蛇撞死自己的必然是蛇遇上可怕的东西,熟悉蛇的人知道蛇非常害怕雄黄等硫化物散发的气味。地幔物质含有大量硫,高温下硫会与其他物质生成硫化物或氧化硫,硫化物或氧化硫是地球内部常见化合物。地震是地球内部能量的释放,那么地震同样会释放出地球内部物质包括硫化物或氧化硫。地震前蛇惊恐万状说明它可能遇到了非常害怕的东西——含硫的特定化合物质的气味。
如果说地壳运动的动力来自地幔物质的活动,那么就可以直接说地震与地幔物质的活动直接相关,即地震的强弱与地幔物质的活动的活跃度的高低成正比:较弱的地震,较少的地球内部能量释放出来,地球内部物质释放相对少,地下浅部区域或地面出现含硫的特定化合物质的气味相应少,对蛇的活动干扰不强就没有蛇撞死;越强的地震,越多的地球内部能量释放出来,地球内部物质释放越多,地下浅部区域或地面出现含硫的特定化合物质的气味相应就越多,对蛇的活动干扰越严重就有蛇撞死。
从蛇类震前异常活动的强烈程度与地震强弱成正比,地震强弱与地球内部能量释放量成正比,地球内部能量释放量与地球内部物质释放量成正比,地球内部物质释放量与含硫的特定化合物质的气味释放量成正比,含硫的特定化合物质的气味的多少与引起蛇类的异常活动的强烈程度成正比,我们终于推导出引起动物在地震前异常活动的主要原因是特殊气味,特别是含硫的特定化合物质的气味。
确定引起动物在地震前异常活动的主要原因是特殊气味对于预测地震、了解火山喷发和地震的关系有很大意义。
二.解开地震云迷团
和蛇类在地震前出现异常活动在时间上关系密切的天空异常现象是出现地震云、发光、彩虹,从地震前几天开始出现,其中以地震云最常见。
据二十一世纪出版社出版《地震求生记》,地震云有四种类型:
1.宽带状的卷云
全世界最常见的地震云之一,是以横列的方式形成如宽带一般的云层,据说云层的厚度与地震的强度成正比,就算刮大风,也能停留在原地将近30分钟以上而不会被吹散。每当卷云出现在地震发生地区的天空时,约90%以上的人都会目击到发光现象。
2.鱼鳞状的卷积云
天空如果出现鱼鳞状的卷积云,并长时间停留在原地,极有可能是地震云之一。大部分卷积云会以几分钟为周期,一边变换形状一边移动。
3.扇子状的云层
如扇子一般的云层,而相当于扇子腰部的地方就是地震发生地区。
4.龙卷风状的云层
天空如果出现龙卷风状的云层,就很有可能发生地震。这种龙卷风状的云同样也拥有停留在原地的特征。
从以上资料可以归纳出地震云的特点:
1.有特别的形状。
2.停留在原地不易被风吹散。
猜测地震云的成因主要有电磁感应、磁场变化、特定物质进入云层而形成。
电磁感应、磁场变化均与圆弧状磁力线相关,如果地震云是这些原因引起的话,整体形状应与圆弧形曲线密切相关,但除了扇子状云层、龙卷风状云层的整体形状会与圆弧形曲线相关外,宽带状卷云、鱼鳞状卷积云的整体形状与圆弧形曲线不相关;另外,高出地面的云层如果受电磁感应、磁场变化影响而形成地震云的话,地面所受的影响会更大,但地面受相关影响的却不明显。因此电磁感应、磁场变化并非形成地震云的主要原因。


地震云使笔者联想到传说中的狼烟。传说中的狼烟是将晒干的狼粪点燃所产生的黑烟,古之烽火,用狼粪,取其烟直而聚,虽风吹之不斜黑烟会笔直上升出现特别形状并停留在原地不易被风吹散,可以起到让远处的人们能够瞭望的作用,从而达到预警的效果。狼烟出现特别形状和不易被风吹散的特点与地震云相似。产生狼烟与电磁感应、磁场变化无关,而是与狼粪燃烧后产生的烟云所包含的特定物质相关。
地震云出现的时间与蛇类在地震前异常活动的时间非常接近,我们推导出引起蛇类在地震前异常活动的主要原因是特殊气味,特殊气味就是含有特定物质的气体,这些气体既然能让蛇嗅到就有可能通过大气环流进入云层。狼烟的形成与狼粪燃烧后的特定物质相关,狼烟和地震云均具有特别形状和停留在原地不易被风吹散的特点,因此地震云的主要成因很可能是特定物质进入云层而形成。
如果能确定特定物质进入云层能使云层形成特别形状和停留在原地不易被风吹散的话就可以确立特定物质是地震云的主要成因。
喝过猪肉汤的人都知道猪油会以特别的形状漂浮在汤面,很容易从形状上区分猪油和水。原因是不相溶的猪油和水的密度不同,猪油比水轻,猪油的表面张力小于水的表面张力,因此猪油就以特别的形状漂浮在汤面。生活经验告诉我们:密度有差异的不同物质会在分子结构上出现差异而出现不同的形状结构,不同物质分子之间的引力也有所不同。另外,猪油是微酸性物质,粘附能力比水强,如果粘在手上就有油腻腻的感觉,一般用水也冲不掉,日常中就会利用酸碱中和原理,用碱性肥皂清洗就会去掉手上猪油。这个生活经验告诉我们:部分酸性物质的粘附能力比水强。
生活中还有一个经验就是推动体积相同但比重不同的两个物体,比重小的要比比重大的更容易推动:单凭个人力气很难推动一个体积1立方米的实心铁墩,但是却能够推动一个体积1立方米的实心木墩,因为钢铁的比重比木材的比重大,体积1立方米的实心铁墩比体积1立方米实心木墩要重很多。这些生活经验对于了解地震云的形成有一定帮助。
特定物质进入云层发生化合反应后一般只会出现以下三种结果中的一种:
1.发生化合反应后云层仍为中性。
2.使中性云层变成酸性。
3.使中性云层变成碱性。
由于岩浆所释放的气体如含有硫化物、氧化硫、氯、氟等气体是酸性气体,蛇对含硫的特定化合物质的气味很敏感,二氧化硫微溶于水而较容易随热空气进入云层中,它具有特别的相关性和普遍性,因此假定二氧化硫是震前进入云层中的特定物质。(注:相关性是二氧化硫含硫,与引起蛇类震前异常活动的含硫特定化合物质相关。普遍性是硫元素普遍存在地幔中,二氧化硫比较常见。)
二氧化硫(分子式SO2)微溶于水,通常情况下,SO2和氧气(分子式O2)继续发生反应就会变成三氧化硫(分子式SO3),SO3SO2活跃和不稳定,能溶于水变成硫酸(分子式H2SO4)。在室温和没有催化剂存在时将二氧化硫氧化为三氧化硫实际上不能进行。二氧化硫转化成三氧化硫途径的不同可分为接触法和硝化法。接触法是用负载在硅藻土上的含氧化钾或硫酸钾(助催剂)的五氧化二钒V2O5作催化剂,将二氧化硫转化成三氧化硫。硝化法是用氮的氧化物作递氧剂,把二氧化硫氧化成三氧化硫。(引于互联网)
臭氧是氧气(O2)的同素异形体,它是一种有特殊臭味的蓝色气体,分子式为O 3。臭氧有很强的氧化力,是已知最强的氧化剂之一,在常温下可将银氧化成氧化银,将硫化铅氧化成硫酸铅。正常情况下,臭氧极不稳定,容易分解成氧气。要制成臭氧采用光化学法,是仿效大气层上空紫外线促使氧分子分解并聚合成臭氧的方法,即用人工产生的紫外线促使氧分子分解并聚合成臭氧的方法。在紫外线辐射下,通过电子放射或暴晒从双原子氧气可自然形成臭氧。大自然很容易产生臭氧,在打雷闪电时会产生几十万伏的高压电,电离空气及有机物形成臭氧(引于互联网)
二氧化硫氧化成三氧化硫的过程中有臭氧的介入则变得简单很多。高空中有O3,在云层强烈光辐射的催化作用下进入高空的SO2会与O 3发生化学反应,一个SO2分子会与一个O 3分子发生化学反应,形成一个SO3分子和一个O 2分子。
SO3溶入云层中的水汽中就会变成硫酸,使中性云层变成酸性云层。含有硫酸成分的湿润气体的比重会比一般中性的湿润气体的比重要大,含硫酸液滴的云层比重就会大于含中性液滴的普通云层比重,在重力作用下其高度与中性云层有差异。酸性液滴的分子引力也与中性液滴的分子引力有所不同,象水和猪油一样,不同的分子引力会使到酸性云层和中性云层出现分层并在形状上出现差异。其道理就象我们观察云层的高低和颜色可以区分是否积雨云一样:大团大团的厚重黑压压的乌云就是积雨云,而轻薄的高高飘逸的白云不是积雨云。我们很清楚硫酸特别是浓硫酸的的粘附能力比水强,沾到硫酸后除了有一种很不舒服的滑腻腻的感觉之外还是一种相当的危险,它会迅速腐蚀我们的皮肤,因此含有硫酸液滴的酸性云滴之间的附着力要比中性云滴之间的附着力强。由于酸性云层云滴的附着力强而团结得相当紧,密度也比较大,象推铁墩一样风就难以吹开、吹散比较重和云滴之间附着得较牢固的酸性云层。另外,对于相同的上升气流所产生顶托的力来说,在云层中能够凝结而成的酸性小冰晶数量要比中性小冰晶数量多(参见下文震前发光现象分析),这也是风难以吹动地震云的原因之一。同理,风力一样的风比较容易吹散轻飘的白云却难以吹开厚重的乌云。
至此,我们清楚地知道特定物质如二氧化硫等进入云层后能使云层形成特别形状和停留在原地不易被风吹散,可以确立特定物质进入云层是地震云的主要成因。这就是为什么蛇类在地震前出现异常活动和出现地震云在时间上关系密切的原因,都是起源于含有特定物质的气体。
也许有人问:有些工业城市上空也有酸性气雾,但就没有地震云的特别形状?地震云会分别出现宽带状的卷云、鱼鳞状的卷积云、扇子状的云层、龙卷风状的云层等各种形状,这与地质结构相关。
我们煲汤所用的瓦煲盖子上有一个圆孔,当汤沸腾的时候,水蒸汽会沿着圆孔喷出来,站在一定距离观察就可以看到喷出的水蒸汽柱底尖上宽,就象龙卷风状;当有微风吹动水蒸汽柱,水蒸汽柱会散开变成扇子状;我们将煲盖子揭开一条小长缝,水蒸汽会从小长缝喷出形成宽带状汽雾。另外,用大蒸笼蒸包子,锅里的水沸腾后揭开盖子,我们仍能看到水蒸汽沿着大蒸笼的各个方格子往上冒。
地震多发于断层,最常见的断层呈长条缝状,含有特定物质的气体从长条缝状往上冒自然会象我们将瓦煲盖子揭开一条小长缝一样形成宽带状的卷云。长条缝状断层最常见,宽带状的卷云自然也是全世界最常见的地震云。
断层有时候会发育成网格状,含有特定物质的气体从网格状裂缝往上冒就象水蒸汽沿着大蒸笼的各个方格子往上冒一样,形成云层时候就可能按着网格状雏形而出现网格状的卷积云,而鱼鳞状卷积云的形状正是网格状。
有些时候断层会呈一个大裂口,含有特定物质的气体从大裂口往上冒自然会象水蒸汽沿着瓦煲盖子喷出来一样形成下尖上宽气柱,龙卷风状的云层自然而成;当有风力干扰初形成的下尖上宽气柱就象微风吹动水蒸汽柱一样会散开变成扇子状云气,扇子状的云层自然而成。
破解了地震云形状之迷后我们还未能完全破解地震云的谜团,因为出现地震云不一定即时下雨,地震云并不一定是黑沉沉,有些地震云很美丽,甚至会有发光、彩虹现象伴随出现。
彩虹现象是空气中的有足够的水汽,光线在酸性或中性小液滴中发生反射和折射,白光从低密度介质进入高密度介质,又由高密度介质进入低密度介质的过程中出现能量转化,部分能量被吸收后波长产生变化而分解成赤、橙、黄、绿、青、蓝、紫各种颜色的光带。地下有大量地下水,既然含有特定物质的气体能进入大气层,那么就会有相当水汽从地下随着热空气跑到云层中,很容易就能理解震前出现的彩虹现象。
要了解震前天空出现的发光现象则首先要学习少年儿童出版社出版的《十万个为什么》相关知识:
“形成云的原因很多,主要是由于潮湿空气上升。在上升的过程中,因外界气压随高度降低,而它的体积逐渐膨胀。在膨胀过程中要消耗自己的热量。这样,空气就边上升,边降温。我们知道空气含水汽的能力是有一定限度的,在一定的气温下,与单位体积空气的最大限度含水量所相应的水汽压,称为饱和水汽压。饱和水汽压是随气温的降低而减小的。所以上升空气的气温降低了,它的饱和水汽压也就不断地减小,当上升空气的饱和水汽压降到实有的水汽压之下时,就会有一部分水汽以空中烟粒微尘埃(称为凝结核)而凝结成小水滴(当温度低于00C时,可形成小冰晶)。这些小水滴的体积非常小,它们的平均半径只有几个微米,但浓度却很大,在空气中下降的速度极小,能被空气中的上升气流所顶托,因此能够悬浮在空中成为浮云。
……。
天空中的云有各种不同的颜色。……。很薄的云,光线容易透过,特别是由冰晶组成的薄云,云丝在阳光下显得特别明亮,带有丝状光泽,天上即使有这种层状云,地面的物体在太阳和月亮光下仍然会映出影子。有时这种冰晶组成的云层薄得几乎看不出来,但只要发现在日月附近有一个或几个大光环,仍然可以断定有云,这种云叫做“薄幕卷层云”。
……。
由于云体的组成有的是水滴,有的是冰晶,有的是两者混杂在一起的,因而日月光线通过时,还会造成各种美丽的光环。”
学习了云层中的小冰晶达到一定数量会将太阳或月亮的光线反射和折射而出现发光现象的相关知识后,我们知道如果酸性云层也能象中性云层一样出现一定量的小冰晶就会出现发光现象。问题的关键是酸性液滴能否凝结成冰?在云层中,能够凝结而成的酸性小冰晶数量能否和能够凝结而成的中性小冰晶数量相当?
让我们做一个实验(硫酸是危险品,市民请勿模仿实验。):
分别取30毫升清水和硫酸(浓度估计约2%)盛于两个玻璃小杯中,同时放进冰箱急冷室中(温度约-210C)。25分钟后第一次观察,发现盛清水小杯首先出现冰晶。60分钟后第二次观察,发现两个小杯均出现柱状冰壳,都处于固液两态并存状态(此状态可模拟云层中液滴、冰晶混杂在一起的状态)。经量筒测量,酸性小杯还剩下19毫升硫酸未凝结成冰晶,清水小杯还剩下22.5毫升清水未凝结成冰晶;用木棍戳动冰壳,发现硫酸冰壳结构松散而较易戳散成小冰晶,清水冰壳结构紧密而较难戳散成小冰晶。
实验结果表明:
1.中性液滴比硫酸液滴更早凝结成冰晶。
2.硫酸液滴能凝结成冰。
3.剩余液态硫酸比剩余液态清水多表明硫酸液滴一旦凝结成冰其结晶速度快于中性液滴的结晶速度。
4.清水冰壳结构紧密表明中性液滴能结晶成较牢固冰晶颗粒,牢固冰晶颗粒难以受到破坏而能够形成较大颗粒的冰晶;硫酸冰壳结构松散表明酸性液滴能结晶成较松散冰晶颗粒,松散冰晶颗粒容易以受到破坏而形成较小颗粒冰晶。
我们知道空气中的上升气流所产生顶托的力是有一定限度的。如果云层中的中性液滴结成的小冰晶颗粒较大较重超过了上升气流所产生顶托的力,就会成为冰雹或雨点(下落过程中被加热)降落到地面。实验中清水冰壳结构比硫酸冰壳结构紧密,说明中性液滴能结晶出比酸性液滴更牢固的冰晶颗粒,牢固的中性冰晶颗粒难以受到破坏而能够形成较重较大颗粒的冰晶。对于相同的上升气流所产生顶托的力来说,由于大颗粒的中性冰晶重量较大而小颗粒的酸性冰晶重量较轻,所能顶托的大颗粒中性冰晶数量会小于小颗粒酸性冰晶的数量;另外在相同温度下,硫酸液滴一旦凝结成冰其结晶速度快于中性液滴的结晶速度。因此,在云层中能够凝结而成的酸性小冰晶数量要比中性小冰晶数量多,酸性云层比中性云层更容易出现发光现象。
至此,我们知道了地震前天空出现发光现象的原因和日常气象观察到的云层发光现象的原因是基本一致,都是由于云层中的小冰晶将太阳或月亮的光线反射和折射而形成;不同的是:在云层中能够凝结而成的酸性小冰晶数量要比中性小冰晶数量多,地震云比日常气象观测所看到的云层更容易出现发光现象。正因为这样,地震前天空出现发光现象成了地震前的异常现象之一。
我们也终于确立了地震云的成因是含有特定物质的气体从具有一定的形状的断层中进入云层后形成具有特别形状和特征的酸性云层。
含有特定物质的气体能使蛇在震前产生异常活动和形成地震云充分说明了地震前有气体从地表下面逸漏。
三.
地震和火山爆发的联系和区别
分析地震成因的一个关键问题是地震各个主要受灾点与地震源的连线构图呈规则的圆锥状还是呈不规则的珊瑚树状。我们知道大型的火山喷发中,除了有一个比较大的主火山口外,在主火山口附近还会不规则地分布许多小火山口,从地面向下伸延各个由岩浆熔融而成的岩浆通道会汇集到火山源—地壳下面的地幔,各个火山口与火山源的连线构图呈不规则的珊瑚树状。即使地震的起因是板块碰撞而形成,板块碰撞的动力源泉依旧是地壳下面的地幔运动,所以我们统一将震源延伸至地壳下面的地幔。如果地震各个主要受灾点与地震源连线构图呈规则的圆锥状,延伸震源的连线构图不会改变呈规则的圆锥状特性,与火山珊瑚树状连线构图不类似,则表明地震成因与火山成因关系不密切,地震另有成因。如果地震各个主要受灾点与延伸震源连线构图是呈不规则的珊瑚树状的连线构图,与火山的连线构图基本相同,则表明地震成因与火山成因关系密切。
一般认为地震有震央,地震波从震央以圆形波状向四周扩散并造成破坏。在未作以下分析之前,估计认为地震各个主要受灾点与延伸震源的连线构图呈规则的圆锥状的人居多。
以下我们分析汶川地震中各个主要受灾点与地震源的连线构图:
2008年5月12日14时28分汶川发生8级地震,震央汶川,震源位于地下29公里处,波及范围:宁夏、青海、甘肃、河南、山西、陕西、山东、云南、湖南湖北、上海、重庆等省区市。
据2008年5月13日《南方都市报》报道:“遇难者增至12012人。截止昨日23时,另有9404人被埋,7841人失踪,26206人被收治。茂县死亡27人失踪4人;······;河南2人死亡,5人受伤;云南死亡1人。”
我们注意到受波及省区市中,云南和河南并非以汶川为中心点出现扇面的灾区,特别是河南并不与四川相连接,在周边省区市未出现广泛扇面灾区情况下出现不对称辐射状灾区点,呈相对独立孤点,打破了圆锥状连线构图。
2008年5月13日15时07分汶川发生6.1级余震,截止此时汶川灾区发生6级2上余震3次,5级以上14次,余震1955次。而当天陕西省地震台网在该省宁强县测得两次地震,分别是12时59分发生的3.7级地震和14时05分发生的2.6级地震。震央和震央周围区域出现不同步余震,形成非单一的多个余震中心点,而大型的火山喷发中同样会出现以主火山口为基本点辐射状排列的非单一多个火山口。
据中国国家地理中文网提供的四川汶川8级地震等烈度线图,大地震后的余震主要集中在海子沟、卧龙、映秀、汶川、安县、北川、青川等一带,分布不规则,呈条方状。余震发生点构成不规则平面图,而大型的火山喷发中出现的多个火山口同样会构成不规则平面图。
至此,我们可以得出汶川地震三个连线构图:
1、主震连线构图:各个主要受灾点与延伸震源连线构图呈不规则的珊瑚树状。
2、余震连线构图:各个主要受灾点与延伸震源的连线构图呈不规则的珊瑚树状。
3、主震连线构图与余震连线构图并合图:呈不规则的珊瑚树状。
通过分析汶川地震,我们知道地震各个主要受灾点与延伸震源的连线构图并非呈规则的圆锥状,而是呈平面辐射状的不规则立体珊瑚树状。(平面辐射状有时可以近似圆形。)
“由于断层错动可能发生的实际范围深达地下数百公里,所以不能说所有地震波都来自于某一个点上,而是发生在一定宽度的领域上。”(引自二十一世纪出版社出版《地震求生记》)
由此可见,地震各个主要受灾点与延伸震源的连线构图呈不规则的珊瑚树状并非偶然。地震中各个主要受灾点与延伸震源连线构图和火山爆发中各个火山口与延伸火山源连线构图基本相同,表明地震成因与火山成因关系密切。
以下分析研究地震现象和火山喷发现象的关系:
1.
声音一致
1815年,印度尼西亚松巴哇的坦博拉火山爆发,发出隆隆的爆发声。(资料出处:少年儿童出版社出版《十万个为什么》)
20085121428分汶川发生8级地震,现场录像有隆隆响声。



可见发生地震和火山爆发同样产生隆隆响声。
2.同样释放硫化物或氧化硫的气体
火山喷发会释放硫化物或氧化硫的气体是常识。
通过研究蛇在地震前出现异常活动和地震云的成因,我们知道地震会释放硫化物或氧化硫的气体。
发生地震和火山爆发同样释放硫化物或氧化硫的气体。
3.同样常发于断层地带
发生地震和火山爆发常发于断层地带是常识。
4.同样影响气候



1815年,印度尼西亚松巴哇的坦博拉火山爆发,发出隆隆的爆发声。火山尘进入高空,使美国第二年出现历史上少有的冷年。(资料出处:少年儿童出版社出版《十万个为什么》)
2008年5月12日14时28分汶川发生8级地震,灾区普遍出现降雨现象,特别是汶川,持续暴雨。5月31日暴雨袭击南方12省市市区,19县市再发洪灾,13万人受灾。
发生地震和火山爆发都同样影响气候。
5.能量的持续剧烈释放同样出现在主火山口和震央
火山喷发时会在主火山口喷出大量岩浆,持续剧烈地释放能量。
1980年5月18日25日6月12日7月22日,位于美国华盛顿州的圣海伦斯山发生了四次大爆发,由烟灰组成的巨大蘑菇云迅速上升,宛如氢弹爆炸。(资料出处:少年儿童出版社出版《十万个为什么》)
主震后,持续的剧烈余震会出现在震央。
2008年5月12日14时28分汶川发生7.8级地震,震央汶川。5月13日15时07分汶川发生6.1级余震,截止此时汶川灾区发生6级2上余震3次,5级以上14次,余震1955次。(据《南方都市报》报道)
可见能量的持续剧烈释放同样出现在主火山口和震央。
6.同样可以引起海啸
地震、海底火山爆发等原因造成的海底地壳隆起或下陷,以及海面变化所带来的巨浪叫做海啸;海啸不是一次就结束的海浪,而是持续数小时到数十小时的巨浪。不是所有地震都会引发海啸,只有发生在海底或沿海地区,而且造成海底地面变化的地震才会引发海啸。
1986年发生在日本的地震,所造成的海啸高度达25米—35米。根据统计报告,当时有1万多栋房子因海啸而倒塌。26000人受伤。1883年印度尼西亚卡拉开托火山爆发时,海啸高度达38.1米,165座村落被淹没,36000人受伤。这就是火山爆发所发生所造成的海啸的实例。(海啸相关资料出自二十一世纪出版社出版《地震求生记》)
由此可见,地震和火山爆发都能引发海啸。
7.同样会有地光
火山是从地面下点燃的巨大火把,必然有地光。
临震前可以见到从地下发出来的红白黄橙绿和蓝里发白的各种颜色的地光,有的如带状、有的像焰火。(资料出处:少年儿童出版社出版《十万个为什么》)
地光都可以出现在地震和火山爆发。
8.同样会有特征性烟云
火山爆发会产生巨大的滚滚浓密黑色烟云,烟云巨大和并呈浓黑色是显著特征。
地震前会有具有一定特征的地震云。
地震成因与火山成因关系之密切有时可以成为孪生关系。譬如,我们所知道的大型火山喷发前和喷发中会在喷发区域产生地壳震动,地震和火山喷发共生。
至此,我们很清楚地震成因与火山成因关系密切,地震现象和火山现象有很多共同点。但地震和火山喷发毕竟不同,它们之间有着区别。区别最大之处就是横向的烟囱和垂直的烟囱之间的区别。
我们知道工厂的烟囱很多都是垂直的烟囱,那么有没有横向的烟囱?有,汽车排气管就是横向的烟囱。
人类社会中垂直的烟囱和横向的烟囱并存,自然界也不例外。火山喷发向上喷出大量浓烟,是“垂直的烟囱”,而地震就是“横向的烟囱”。
人们知道有洞口向上的垂直山洞,也有洞口水平敞开的横向山洞。观察山的断层,可以看到有由下向上的裂纹,也有水平的裂纹。大自然为形成“垂直的烟囱”和“横向的烟囱”同样提供了必要的地质构造条件,而这些地质构造条件一般就出现在断层地带。正因为这样火山爆发和地震同样常发于断层地带。
四.地震成因及过程
让我们做启发性的实验:取一个试管,里面装上约五分之三清水,在试管口塞上塞子然后稍微倾斜放在酒精灯上加热。随着温度升高,清水会膨胀上升,当水接近试管口时候,管塞抵挡不住试管里面空气膨胀的压力而“砰”地一声被弹开,试管里的水随着不断地加热而溢出试管口。
同样,取一个试管,里面装上约五分之三清水,在试管口塞上塞子,在塞子上方则用架子架上一块比较轻的胶板,胶板上放置一些站立的小玩具人,让塞子跟胶板既有一定距离又能让塞子弹出的时候能碰上胶板,然后在试管底部用酒精灯加热。随着温度升高,清水会膨胀上升,当水接近试管口时候,管塞抵挡不住试管里面空气膨胀的压力而“砰”地一声被弹开,弹开的管塞撞上胶板引起胶板震动,胶板上的小玩具人有部分跌倒,试管里的水随着不断地加热而溢出试管口。
将试管比拟火山通道,将试管里的被加热的清水比拟岩浆,将试管里的空气和空间比拟地壳跟地幔之间的气体和空间,将塞子比拟覆盖在火山口上的地壳薄板,将塞子跟胶板的距离比拟断层,将胶板比拟震央的地壳—我们就能从前一个实验得到火山爆发模式,从后一个实验可以得到地震模式。两个模式均起源于被被加热清水的涌动(可比拟岩浆的涌动)和试管内压力的释放(可比拟地幔物质所受压力的释放)。不同的是前一实验试管内的热空气可以垂直向上喷发—象垂直的烟囱,而后一个实验试管内的热空气受胶板阻挡后将喷发方向改变为横向扩展—象横向的烟囱。
启发实验让我们得到了垂直烟囱的火山爆发模式和横向烟囱的地震模式。
有了地震模式后就可以分析地震成因和过程了。
以下详细分析地震成因和地震过程:
依据地震源深分类有:
浅层地震:震源深度未满70公里。
中层地震:震源深度70公里——300公里之间。
深层地震:震源深度超过300公里。(资料出处:二十一世纪出版社出版《地震求生记》)
因此地震成因应分为深层地震成因、中层地震成因、浅层地震成因
深层地震震源发生在下地幔,地幔是具有一定塑性的固态物质,使柔软的物质发生震动显然不是地壳板块撞击的结果,而应与地幔局部区域发生的爆炸相关。
希望出版社出版的《地球大百科》认为:地球之所以特别活跃,因为有两种动力在推动它:其一源自太阳内部,其二则来自地球内部。这两种动力归根到底都是放射性衰变所产生的热量。
地球内部的高温高压条件使到复杂的聚合反应得以进行。放射性衰变所产生的热量和聚合反应都会使到地球深处的局部地区发生爆炸,爆炸冲击波推动地幔以应力作用于地壳底部,地壳受应力影响发生震动而发生深层地震。
深层地震与高能物理现象和高能化学现象相关,其具体的成因和过程有待高能物理学专家和高能化学专家共同揭开。
中层地震发生在70公里300公里之间,也就是说既有发生在莫霍面以下地幔的震动,也有发生在莫霍面的震动。因为都是发生在莫霍面以下地幔的震动,所以发生在莫霍面以下地幔的中层地震成因与深层地震成因基本相同。而发生在莫霍面的中层地震成因因为具有连接岩石圈的不同因素而有相对特殊性(以下简称莫霍面地震成因)。
莫霍面地震成因和浅层地震成因成因基本相同,都源于高压的岩浆向低压空间释放能量和物质。但又有区别:莫霍面地震成因与岩石裂纹相关却不一定与断层有关,并且不一定产生珊瑚树状管状通道,这种特点会在小型地壳深层地震中表现较为明显,因此将与断层无关并且不形成珊瑚树状管状通道的地震成因列为莫霍面地震成因。莫霍面地震成因会与浅层地震成因同时出现在地壳中、浅层地震中,而浅层地震成因很少出现在地壳深层地震中。
(一)中层地震中的莫霍面地震
1)中层地震中的莫霍面地震成因:
莫霍面的气体逸漏使到地幔物质的高温可以有效地作用于地壳底,地壳底被熔出向上的管状通道,温度较低的岩石骤遇高温和高压而出现裂纹,当裂纹较多时会形成一定的低压空间,高压的岩浆在低压空间以爆炸形式释放能量和物质,爆炸冲击波会使岩石层断裂或发生错动,同时使受冲击区域发生地震。
2)中层地震中莫霍面地震过程:
一般来说,靠近地壳底部的固态岩石会在高温高压的作用下固结得比较紧密,就象烧制好的陶瓷一样有较好的密封性(质地细密的蛇纹玉石就已经可以制成保温、封闭性较好的茶具器皿。),这些密封性较好的固态岩石象皮球一样包裹着地幔,地壳与地幔交界面的气体难以逸出“皮球”。地壳底部的岩石在受热熔融—冷却凝固—再受热熔融—再冷却凝固的不断反复过程中因为多次的受热膨胀和冷却收缩而如同宝石结晶一样会出现裂纹,较细小的裂纹会有足够时间让熔融岩浆填充后凝结封补。但在海洋底部等一些地壳较薄的区域或在地质裂纹较多的区域则不同,裂纹频繁出现而形成较多裂纹,在熔融岩浆未能有填充封补之前,莫霍面的局部气体可以通过裂纹逃逸。莫霍面的局部气体逃逸后,原来随着快速移动的莫霍面微细气泡运动而堆垫在地壳底部岩层和地幔物质之间的高熔点绝热物质失去莫霍面局部气体动态堆垫作用,被地幔物质冲开,地幔物质的高温直接作用于地壳底部的岩石时间变长,岩石失去微细气泡热力间断、冷却作用和高熔点绝热物质热力阻隔的保护而被热力有效地作用,由于没有足够的时间间隙凝固而渐渐被熔融。在气体、高熔点绝热物质热力阻隔作用减少的情况下热量有效上传使到不断地有更多的岩石被熔融。在沿裂纹逃逸的气体引导下,地壳底会被熔出向上的管状通道。温度较低的岩石骤遇高温和强压而出现裂纹,当裂纹较多时会形成一定的低压空间,高压的岩浆在底压空间以爆炸形式释放能量和物质,爆炸冲击波使会使岩石层断裂和发生错动,同时使受冲击区域发生地震。
由于裂纹所形成的低压空间相对狭小,没有足够的空间让高压的岩浆释放大量的能量和物质,爆炸威力一般不大,因此地壳底部深层地震以中、小型地震居多。
地壳底部岩石在不断受热膨胀和遇冷收缩过程中产生裂纹的机率相当高,因而地球每天发生1万多次小地震有相当部分是莫霍面地震成因引起。
爆炸后会产生两种情况:
1.地震平息:爆炸后会使到岩浆填充裂纹然后凝结封补,爆炸产生的微细回旋气流填补莫霍面的局部气体,由于裂纹被封,莫霍面的气体不能逸漏,在地壳底重新形成的快速移动微细气泡并再次发挥热力间断、冷却作用,高熔点绝热物质在莫霍面微细气泡运动的动态作用下而重新堆垫在地壳底部岩层和地幔物质之间,地壳地幔之间又再次形成压力平衡和热力传递平衡。
2.产生余震:爆炸后会生成新的裂纹,当裂纹又再形成一定低压空间的时候,高压的岩浆在低压空间以爆炸形式释放能量和物质,爆炸冲击波使受冲击区域发生余震。直至岩浆填充裂纹然后凝结封补,莫霍面的气体不能逸漏,地壳底重新形成的快速移动微细气泡并发挥热力间断、冷却作用,高熔点绝热物质在莫霍面微细气泡运动的动态作用下而重新堆垫在地壳底部岩层和地幔物质之间,地壳和地幔之间形成压力平衡和热力传递平衡,余震才平息。
注意:莫霍面地震成因会与浅层地震成因同时出现在地壳中、浅层地震中。一般而言,当岩浆挺进至地壳中、浅层时,高熔点绝热物质有时候会大量流失或被冲击成微细碎片而基本失去热力阻隔作用,取而代之的是地表的低温发挥冷却作用,因此在地壳中、浅层由莫霍面地震成因引发的地震基本上应该略去高熔点绝热物质热力阻隔作用而加入地表低温的冷却作用;对于高熔点绝热物质分布较多和稠厚的区域,则加入地表低温的冷却作用的同时,需要区别分析高熔点绝热物质是否仍然可以发挥热力阻隔作用。下文关于浅层地震过程中涉及莫霍面地震成因引起的地震所作的分析论述是普遍性分析,如读者需要作特殊性的分析则只需保留高熔点绝热物质的热力阻隔作用。
(二)浅层地震
1)浅层地震成因
莫霍面的气体逸漏使到地幔物质的高温可以有效地作用于地壳底,地壳底被熔出多条向上基本密闭通道,岩浆主通道在地壳中、浅层的上升过程中首先遇到具有一定低压空间的断层,高压的地幔物质在低压空间中以爆炸形式释放能量和物质,爆炸冲击波会使岩石层断裂或断层发生错动移位,同时使受冲击区域发生地震。
2)浅层地震过程



一般来说,靠近地壳底部的固态岩石会在高温高压的作用下固结得比较紧密,就象烧制好的陶瓷一样有较好的密封性,这些密封性较好的固态岩石象皮球一样包裹着地幔,地壳与地幔交界面的气体难以逸出“皮球”。地壳底部的岩石在受热熔融—冷却凝固—再受热熔融—再冷却凝固的不断反复过程中因为多次的受热膨胀和冷却收缩会出现裂纹,在非断层地带且地壳较厚的区域,较细小的裂纹会有足够时间让熔融岩浆填充后凝结封补,而较大较多的裂纹则以莫霍面地震成因引起的地震方式填充后凝结封补,地壳与地幔交界面的气体不能大量逃逸。但在断层区域则不同,莫霍面内的局部气体在地壳底部岩石的裂纹在熔融岩浆填充封补之前通过断层的缝隙可以大量逃逸。莫霍面的局部气体逃逸后,原来随着快速移动的莫霍面微细气泡运动而堆垫在地壳底部岩层和地幔物质之间的高熔点绝热物质失去莫霍面局部气体的动态堆垫作用,被地幔物质冲开,地幔物质的高温直接作用于地壳底部的岩石时间变长,岩石失去微细气泡热力间断、冷却作用和高熔点绝热物质热力阻隔的保护而被热力有效地作用,由于没有足够的时间间隙凝固而渐渐被熔融。在气体、高熔点绝热物质热力阻隔作用减少的情况下热量有效上传,使到不断地有更多的岩石被熔融,在沿断层裂纹逃逸的气体引导下,地壳底会被熔出向上的管状通道。
在熔出向上的管状通道并形成一定的比较狭小的低压空间的时候,高压的岩浆在低压空间以爆炸形式释放能量和物质,爆炸冲击波会使到发生爆炸区域的岩石层断裂和发生错动,同时使受冲击区域发生地震。由于低压空间比较狭小,没有足够的空间让高压的岩浆释放大量的能量和物质,爆炸威力一般不大。地壳岩石圈层有一定厚度,决定了在岩浆上升过程中必然会发生多次的岩石层局部破裂,由莫霍面地震成因引发的多次小地震往往出现在大地震之前。
在未遇上足够的低压空间形成压力骤然释放的大爆炸之前岩浆通道管壁由于岩浆填充后凝结封补的作用而基本密闭。莫霍面气体在地质裂纹中产生分叉逃逸而引导岩浆分叉上攻而渐渐产生多条分叉通道并构成珊瑚树状。
随着岩浆通道的向上延伸,通道附近的地壳被加热,温度升高,热力逼使藏在洞穴和缝隙的气体上升逃逸,地下水在重力作用下填补气体逃逸后的空隙,与此同时,会有部分地下水被加热成为水汽逸走,从而引起地下水活动异常,如地下水增加(热力膨胀作用引起)、地下水减少(水被蒸发)、地下水喷出水柱(热力使地壳中的气压增大引起)、地下水产生气泡(热力逼使藏在洞穴和缝隙的气体上升逃逸)、地下水变得浑浊(水受热力、气压增大等推动而带动泥沙)、地下水产生旋涡(水受热力、气压增大等推动下上涌或向下填补洞穴和缝隙均可引起)、地下水飘浮油滴(热力将岩层中含有的小量石油等其他油脂逼出而形成)、地下水发出恶臭(与岩浆相关的化合物中有部分具有恶臭如硫化氢等)等。通道的不断向上延伸会使到地表至通道顶端的岩石土壤层相对变薄,其过滤作用变得越来越有少。岩浆会释放含有硫化物、氧化硫、稀土元素、稀有元素、挥发性、氯、氟、硼等气体,这些气体有很多带有毒性和特殊气味,并因为岩石土壤层过滤作用减少而小量透过细小缝隙逸至地壳表浅层甚至地表,继而进入大气层。嗅觉敏锐的蛇会首先嗅到特殊气味而出现异常活动。主震越逼近,通道顶端距地表距离越短,地表有特殊气味的气体变多;岩浆在向地表挺进时会引起电磁场变化;较低温度的岩石骤遇高温和强压出现破裂会产生音频变化;岩浆逼近地面,地面变得闷热,出现气压变化。音频变化、电磁场变化、气压变化、有特殊气味的气体变多会在岩浆在向地表挺进到一定时候同时或相继出现,引起越来越多的动物感受到环境的变异和危险的临近而出现异常活动。
含有特定物质的气体从具有一定的形状的断层中进入云层后形成具有特别形状和特征的酸性云层,从而出现地震云。在地震云层中,由于形成一定数量的酸性小冰晶而出现云层发光现象。地下水的被蒸发使到云层中的水汽增多而出现彩虹现象。
以上变化会在岩浆越接近地壳中、浅层具有较大空间的断层就会越显现更多,因为接近具有较大空间的断层的裂纹、孔洞、空隙会更多。在这种环境下,有毒性和带有特殊气味的气体跑到地表和大气层会更多;更多热气上升使气压变化更大;更多的裂纹使遇到岩浆的岩石更容易大量破裂而使音频变化更大;岩浆会在裂纹、孔洞、空隙所形成相对更多但依然非常狭小的低压空间里移动更快,产生更快更多的岩浆滚动翻转而出现更明显的电磁场变化。这就是为什么越来越多的动物越是临近大地震就越烦躁不安。这时候大地震一触即发。
在遇到较大空间的断层之前,通道里的岩浆会遇到岩石的阻挡,出现两种情况:
一、大地震平息
阻挡岩浆遇到断层的岩石骤遇高温和高压而出现裂纹,产生由莫霍面地震成因引起的中、小型地震,岩浆填充裂纹然后凝结封补,爆炸产生的微细回旋气流使岩浆和通道管壁之间的气体得到补充,由于裂纹被封,气体不能逸漏,岩浆和通道管壁之间重新形成的快速移动微细气泡并发挥间断隔热和冷却作用,岩浆和通道管壁之间又再次形成压力平衡和热力传递平衡。高温高压的地幔物质未能骤然遇上足够的低压空间形成压力骤然释放的大爆炸,一场一触即发的大地震由于中、小型地震发生后释放了部分压力、能量、物质以及岩石裂纹获得修补而平息。这就是为什么有些时候出现了动物异常活动等地震前的异常现象而没有大地震发生。
二、发生大地震
阻挡岩浆遇到断层的岩石骤遇高温和强压而出现破碎,碎石之间摩擦会发光;岩浆中携带有如稀土元素、稀有元素等可燃物质或可燃气体,可燃物质或可燃气体遇到断层空间里的空气发生氧化等化合反应会产生各种颜色的光,在临震前就可以见到从地下发出来的各种颜色的地光。
岩浆主通道内的高温高压的地幔物质在阻挡岩浆遇到断层的岩石出现破碎而被冲破后遇到了具有较大低压空间的断层,以爆炸形式大量释放能量和物质,由于有足够的空间让爆炸发挥威力,爆炸冲击波使岩石破裂、断层错位;由于爆炸发生点在地壳的中层或浅层,距地面仍有一定距离,爆炸发生点覆盖着相当厚重的岩石土壤层,爆炸威力不能象掀掉单薄盖子式的火山喷发一样将厚重的岩石土壤层掀掉,但爆炸冲击波却足以使受冲击区域发生强烈地震。
爆炸发生后岩浆会用一定时间去填补发生爆炸的断层空间,岩浆填补是一个爆炸震荡的过程;填补所需的时间长短则基本决定于断层的空间大小:断层的空间相对大,填补所需的时间相对长;断层的空间越相对小,填补所需的时间相对短。一般而言,断层的空间相对大,高温高压物质和能量释放相对充分,爆炸威力相对大,主震的强度也相对强;同时,岩浆填补发生爆炸的断层空间所需的时间相对长,主震持续的时间也相对长。这就是为什么在通常情况下地震强度相对强其持续时间也相对长。(注:这里用“相对”字眼是由于岩浆填补发生爆炸的断层空间所需的时间还与岩浆的填补速度和发生爆炸的断层空间的地质结构、形状相关。)
主震持续时间可以超过一分钟甚至更长时间实质是岩浆花费超过一分钟甚至更长的时间去填补震央发生爆炸的断层空间。
引起主震所发生的爆炸会产生爆炸声;爆炸冲击波使岩石破裂、断层错位会产生尖锐的响声;岩浆填补发生爆炸的断层空间时推动碎石在岩石之间移动也会产生尖锐的响声;发生爆炸区域中有许多空隙,空隙中的空气受热力和爆炸冲击波的压迫沿缝隙急速逃逸也同样会产生尖锐的响声。各种因素引发复杂的地震响声。


由于是爆炸冲击引发震央地震,所以俯视的爆炸冲击波会在震央形成圆形波状,这和人们熟悉的圆形地震波相同。正是这种和爆炸冲击波形状相同的地震波迷惑了很多人的眼睛,使很多人未能注意到地震各个主要受灾点与延伸震源的连线构图呈不规则的珊瑚树状而忽略了地震成因和火山喷发成因之间的密切关系。
引发震央地震的爆炸冲击波以圆形波状向四周扩张。而除了岩浆主通道突破了阻挡岩浆遇到断层的岩石之外,其他的岩浆分支通道内的岩浆和阻挡岩浆遇到断层的岩石仍然在处在相互对峙的暂时平衡中。震央的冲击波使到这些顽强的阻挡岩石产生一定的错动。正在抵受高温高压的岩石会在错动中产生裂纹,岩浆分支通道内的岩浆就在震央的冲击波的帮助下将它们弄破碎,分支通道内的地幔物质能够冲破障碍而遇到了具有一定低压空间的断层,分支通道内高温高压的地幔物质在和震央发生主震的时间上稍晚一点或差不多是同时的时候以爆炸形式释放能量和物质而使到受爆炸冲击波冲击区域发生地震。
然而,分支通道内高温高压的地幔物质一般要比主通道内高温高压的地幔物质要少很多,分支通道的发生爆炸的威力也一般要比主通道发生爆炸的威力要弱。主通道的爆炸冲击波可以较好地将分支通道的较弱的爆炸冲击波掩盖,使许多人在地震发生时感觉只是震央的地震波以圆形状向四周扩散。这和以下例子一样:在接近同时人们向平静的水面分别投入一块大石和一块小石,大石所引发的波浪几乎能将小石引发的波浪掩盖。
引发地震的爆炸冲击波冲击地面,地面受冲顶而向外扩张、膨胀,扩张、膨胀的结果很自然就会在地面产生左右分开的裂纹,就象爆开的皮球上面分布的是左右分开的裂纹一样。断层错位的原因也会在地面留下前后错开的裂纹。在地震中,我们可以经常见到左右分开的裂纹,而前后错开的裂纹则相对少,这正是爆炸冲击所产生的具特征性的现象。
在和水相关的地震现象中,发生浅层地震的地点在海洋和陆地上又会出现不同的现象:
1.海洋里发生地震




爆炸的冲击波使岩石使岩石破裂、断层错位,错动岩层撞打拍击海水会引发巨浪;爆炸的冲击波的威力透过地壳以应力作用于海水也会引发巨浪;岩浆喷涌填充发生爆炸的断层空间,占据原本被地下海水占据的空洞缝隙,使大量地下海水无家可归涌出地面,既引发巨浪也同时使发生地震区域的地面海水出现局部急增。在以上三个因素的影响下,发生海啸成为了海洋大地震的产物。
2.陆地上发生地震
爆炸的冲击波使岩石破裂、断层错位,结果会使到地面上的山体移位或崩塌,移位的山体和崩塌的大石使到地面原本畅通的水道被堵塞。另外,岩浆喷涌填充发生爆炸的断层空间,除了将大量地下水加热变成水汽外,还占据原本被地下水占据的空洞缝隙,使到地面上的水失去原来可以流入的地下空间。被加热成水汽的地下水进入大气层后,由于水汽增量太多而迅速形成雨云,并通过下雨降落到地面,使受震区域出现连场暴雨,地面上的水量出现实质性增多。水道被堵塞、地下容纳水的空间缩小、降雨量的增多三种因素的作用下使到地面的水量激增,出现堰塞湖、洪水泛滥等现象。岩浆对受震区域的中、浅层地壳加热作用使气压产生变化而影响气候;地下水的被蒸发和无家可归会导致大地震后暴雨连绵及洪水暴发。
主震发生后,岩浆侵占发生爆炸的断层空间、空洞缝隙的同时,除了会使到遇到岩浆的岩石在高温高压下发生改变,形成变质岩、火成岩外,还会以高温烤软大片岩层,使被烤软的岩层在地鳗物质压力的推挤下产生弯曲皱摺。爆炸的冲击波冲顶、岩浆的推挤及填补岩层空隙使到地震区域会有部分地方隆起。部分被烤软岩层区域缺乏岩浆填补,由于岩层被烤软后承托力下降,在上部的岩石土壤层的重力作用下向下凹陷,引起部分地震区域出现地面下陷现象。这情形有点象我们站上水床,在重力的作用下原来柔软平整的水床表面变得凹凸不平。
主震的过程中,高温高压的地幔物质以剧烈爆炸的形式释放出巨大的能量,使地幔和地壳之间压力差得到一定的调节。由于岩浆急剧侵占发生爆炸的断层空间、空洞缝隙,使到发生再发生爆炸的空间被急剧缩小,甚至短暂失去发生爆炸的空间。于是,主震就在岩浆封补发生爆炸的断层空间、空洞缝隙后暂时停止。
这里是火山喷发和地震相互区别的地方:火山喷发的空间是敞开式的,使到火山有连续喷发的空间而可以连续喷发;而发生地震的空间是接近封蔽式的,岩浆遇到断层空间—封补断层空间—融穿岩石后遇到新的断层空间—封补新的断层空间……的过程是间断发生的过程,所能得到的只有间断出现的空间,这决定了地震的发生是间断式的。
由于主震的威力太大,使到发生地震区域的许多岩石出现裂纹;岩浆的快速封补并不牢固,未能在岩浆通道形成较好的密封口。爆炸产生的微细回旋气流虽然能进入岩浆通道,但因为周围的岩石裂纹太多和岩浆固结形成的密封口不牢固而逸漏,高温高压的地幔物质又可以有效地作用于岩浆通道口附近的岩石而出现余震:
1)温度较低的岩石骤遇高温和强压而出现裂纹,当裂纹较多时会形成一定的比较狭小的低压空间,产生由莫霍面地震成因引发的中、小型余震。
2)岩浆通道的高温高压的地幔物质在融穿冲破阻挡岩浆遇到断层的岩石后遇到了新的具有较大低压空间的断层,产生由浅层地震成因引发的大、中型余震。



余震的发生实际是地幔和地壳之间压力差引发的爆炸的延续。随着岩浆在地质裂纹、断层之间的移动,会间断遇上可以引发爆炸的低压空间,使到发生爆炸的地点出现位移而出现余震移动现象。
余震移动和大地震前会有小地震的发生是相同现象。小地震的发生到发生大地震也是发生爆炸的地点出现位移而产生地震移动现象,原因在于岩浆在地质裂纹、断层之间的移动而间断遇上可以引发爆炸的低压空间。
在地表低温影响下,无数次的余震结果岩浆最终会完全将发生爆炸的断层空间、空洞缝隙填充然后凝结封补裂纹。爆炸引起的微型回旋气流会进入岩浆通道内。由于岩浆封补裂纹比较牢固,气体不能逸漏,岩石和通道的地幔物质之间重新形成的快速移动微细气泡并发挥热力间断、冷却作用,加上地震区域的地壳和地幔之间的压力已经大量释放,出现地震区域压力差衰减,地震区域地壳和地幔之间形成压力平衡和热力传递平衡,余震渐渐平息。
余震平息的所需时间长短和地震区域内的断层、裂纹的多少有很大关系。越多断层、裂纹的地震区域内就会使到岩浆花更长的时间去修补,余震间断发生所持续的时间会更长。
大地震发生后,地震区域的地壳与地幔之间的裂纹被数量众多的冷却凝结的岩浆牢牢地封闭,不容易在短时间内产生新的大量的裂纹让莫霍面的气体逃逸,地幔物质的高温在莫霍面气体的热力间断和冷却作用下未能有效作用于地壳底部的岩石,因此大地震发生后的区域会在比较长的时间内不再发生大地震。



要特别提及的是引发地震还有一个相当复杂的因素就是日月星辰的运动会影响地核的运动,从而影响地核运动推动地幔物质运动,除了使到地壳底部岩石在不同时段的受热量产生差异而产生热胀冷缩效果并可以导致被热力作用影响的岩石产生裂纹外,还会使到局部地区地幔和地壳之间的压力差增大,其结果会打破该地区地幔和地壳之间的压力平衡和热力传递平衡而引发地震。这是解释晚上、日月地成直线时候更容易发生大地震的关键性因素。
地核运动的结果可以解释地质现象中许多悬疑问题,也是地壳板块运动最深层根源和重要动力来源。当中的原理和过程相当复杂。
地震成因及过程至此基本上分析完毕。
印证地震成因新说的重要证据—地雷声
地震成因新说是高温高压的岩浆在地表下的低压空间以爆炸形式释放能量和物质,爆炸冲击波使受冲击区域发生地震。在浅层地震过程中,岩浆在向地表挺进时较低温度的岩石骤遇高温和高压会产生破裂;爆炸发生时,爆炸冲击波使岩石破裂、断层错位。地震成因新说是一个与热力扩张、压力释放引起爆炸、岩石破裂、断层错位相关的全新假说理论,奠基于地质考察、生活经验、实验、动物观察结果以及物理理论知识、化学理论知识、地质构成理论、岩石及矿物成分分析、宝石鉴定理论、气象研究相关理论等理论知识,它除了比较完整地解释了和地震相关的各种异常现象外,还将日月星辰的运动对地震的影响有机地联系起来。而地雷声现象则是支持地震成因新说强有力的证据。
地震相关征兆中比较特别的是地雷声,大致可分为六种类型:
1.    打雷声
    最普遍的声音,特别是大规模地震前常常听到。
2.    风声
    如刮强风般的声音,据说听起来很象公象的咆哮声。
3.    爆炸声
    有如“轰隆”般的爆炸声,听起来很象大型炮弹的爆炸。
4.    机械声
    听起来很象卡车、挖土机、电车或飞机等的声音。
5.    锯木声
    唐山大地震时,很多人同时听到爆炸声和锯木声。
6.    撕布声
在海面比地面更常听到撕布声。(以上地雷声资料出自二十一世纪出版社出版《地震求生记》)
打雷声是雷暴云中正负两种电荷中和并发出火花,火花放电产生高温,使四周空气剧烈受热而突然膨胀,云滴也会因高热而突然汽化膨胀,发出巨大的的响声(打雷声相关知识详见年儿童出版社出版《十万个为什么》)。

这说明打雷声是气体剧烈受热而突然膨胀引起,与热力扩张相关。
在海面比地面更常听到撕布声也与岩石受热或岩浆有关。日常生活中用铁锅蒸鱼,当锅底的水被蒸干后向锅里添加水时我们就能听到“呲呲泊泊”或“呲呲唼唼”的撕布声。显然,地震前所发出的撕布声是岩浆或被加热的岩石遇到了水,水剧烈受热汽化膨胀所发出的声音。撕布声与热力扩张相关。
在高速公路开车时让车窗只留下很细小的缝隙,由于窗外的空气在汽车快速前进的冲撞下由缝隙急速涌入而发出很尖锐的风声。同理,地震前所发出的风声
是断层或空洞、间缝中的空气遇到高温高压后急剧热膨胀沿细小缝隙向上涌动所发出的声音。风声同样与热力扩张相关。
打雷声、撕布声、风声支持和印证了地震成因新说中的热力扩张观点。
爆炸声支持和印证了地震成因新说中的压力释放引起爆炸的观点。
取两块表面凹凸不平的石头相互磨擦就能听到机械声;取两块表面平整的石头相互磨擦就能听到锯木声。两种声音是石头在岩石上滚动磨擦所发出的声音。岩浆的涌动可以使破裂石头在岩石上滚动磨擦,爆炸的冲击波可以使断层错位发生磨擦。
机械声、锯木声支持和印证了地震成因新说中的岩石破裂和断层错位的观点。
运用地震成因新说可以很容易解释很多人在唐山大地震时同时听到爆炸声和锯木声:高压的岩浆在地表下的低压空间以爆炸形式释放能量和物质,爆炸发出爆炸声;岩浆的涌动推撞破裂石头在低压空间的岩石上滚动磨擦,爆炸冲击波冲击断层使断层错位和相互磨擦,从而同时产生锯木声。
    六、地震成因新说的运用
地震成因新说中的浅层地震成因与火山爆发的成因密切。日本经常发生地震的原因是日本位于环太平洋火山带上,人们从而可以知道日本火山和地震的发生率相当高的一致性原因。



运用地震成因新说中会比较容易解释为什么海洋地壳经常发生地震:海洋地壳深度大致为011千米,大陆地壳大深度大致为070千米。对比大陆地壳,海洋地壳深度厚度较薄。在地幔向外扩张的压力下,海洋地壳比大陆地壳更容易产生地质裂纹。另外,海水中含有大量的盐,盐的侵蚀作用很大,航行在海上的船舶在下水前必须要解决的问题就是海水的盐对船体的侵蚀,海水沿着岩层的缝隙下渗,在盐的侵蚀作用下裂纹会逐步向下发育,足够发育的裂纹可以让莫霍面的气体逃逸;海水对岩层的不断侵蚀还会在岩层中淘出空洞,为将来岩浆骤然释放压力提供所必需的空间。地质裂纹产生后,莫霍面的气体可以逃逸,堆垫在海洋地壳底部岩层和地幔物质之间的高熔点绝热物质被地幔物质冲开,使地幔的高温可以有效地作用用于海洋地壳底部岩石,出现由莫霍面地震成因、浅层地震成因引发的地震。
下面尝试解释水库蓄水引发地震。
对于水库蓄水引发地震,少年儿童出版社出版《十万个为什么》有以下解释说明:
“美国加利福尼亚州奥洛维尔是是历史上很少发生地震的地方。据记载,自1845年以来的100多年,在其方圆40千米的范围内从来没有发生过地震。但是,1968年9月以后,这里却不断受到地震的骚扰。1975年8月1日还发生了一场5.7级的地震,使奥洛维尔城受到明显破坏。
这个长期没有地震的地方,为什么会频繁遭到地震的袭击呢?原来,这与建设水库有关。20世纪60年代初,这里建造了一个容量为44亿立方米的中型水库,1967年开始蓄水。翌年9—12月,这里就开始连接不断地发生一些小地震,……。1969年7月,当蓄水量达到最大时,地震活动也明显增强。最后,终于导致了1975年8月的总爆发。
……我国的新丰江水库,在蓄水3年以后也引发了一场6.1级的地震。
一般认为,水库蓄水而引发地震主要有两个方面原因。首先,与水库所处的地质环境有关。水库通常都选择在峡谷中,以利于筑坝拦水。而群山的峡谷,则又常是断层隐伏的地方。如果隐伏的地方是至今仍有一定活动性的断层,那么这就为地震的孕育提供了先天的条件。其次,水库建成蓄水以后,水库底部的岩石所承受的压力也逐渐增强,打破了岩石本来的平衡状态;同时,由于水库里的水大量下渗,使岩石裂隙之间或颗粒之间的摩擦力减少,易于滑动。水库底部的岩层为了适应水库蓄水后新的压力状态,就不得不发生调整:小的滑动和调整,表现为小地震;规模大的滑动和调整,便表现为大地震。由于水库地震与地下岩层的滑动调整有关,所以水库地震的发生与水库蓄水状况有着十分密切的关系。一般水库地震都发生在水库蓄水后,而且随着水位的上升,其发生的频率和强度也随着增长;然后,再由强趋弱,可延续十几年。根据观察统计,那些发生过水库大地震的地区,后来再也没有记录到更大强度的地震。”
以上的解释有科学的一面,但也有薄弱点:

1“水库建成蓄水以后,水库底部的岩石所承受的压力也逐渐增强,打破了岩石本来的平衡状态;同时,由于水库里的水大量下渗,使岩石裂隙之间或颗粒之间的摩擦力减少,易于滑动。水库底部的岩层为了适应水库蓄水后新的压力状态,就不得不发生调整:小的滑动和调整,表现为小地震;规模大的滑动和调整,便表现为大地震。由于水库地震与地下岩层的滑动调整有关,所以水库地震的发生与水库蓄水状况有着十分密切的关系。一般水库地震都发生在水库蓄水后,而且随着水位的上升,其发生的频率和强度也随着增长;然后,再由强趋弱,可延续十几年。”
在水库蓄水初期,岩石裂隙之间或颗粒之间由于水的润滑作用出现摩擦力减少,易于滑动,水库底部的岩层为了适应水库蓄水后新的压力状态,在重力的作用下就不得不发生调整,滑动和调整表现为地震。然而,这种滑动和调整引起的地震可延续十几年则不合理。
我们将一件四方形物件放在一件条状滑板顶端部位上面,调整滑板跟水平线的角度,使物件与滑板之间的摩擦力和重力平衡,物件停留在滑板顶端部位上面而不下滑;向物件与滑板之间注入润滑油,使到物件与滑板之间摩擦系数减少,摩擦力也减少,重力大于摩擦力,于是物件不能停留在滑板顶端部位上面而向下下滑。
这个例子可以很好说明水库蓄水后,岩石裂隙之间或颗粒之间的摩擦力减少,易于滑动,水库底部的岩层为了适应水库蓄水后新的压力状态,在重力的作用下发生滑动和调整而引发地震。。
然而我们注意到以上例子中,当物件滑落到滑板底部后受到承托后便不再动了。这时候,要使物件移动就要对它施加其他的力。摩擦系数减少使物件滑动只能是短时间的过程而不可能是长期过程。同样,滑动和调整引起的地震可延续十几年则不合理,因为水库蓄水后岩石裂隙之间或颗粒之间摩擦系数会减少,减小之后的摩擦系数会成为一个常数,不可能成为长期滑动和调整的原因,滑动后的水库底部的岩层会有所承托而不会频繁移动。
要使到水库底部的岩层滑动和调整后依然持续地滑动和调整,就必须对已经有了较好承托水库底部的岩层施加其他的力。“由于水库地震与地下岩层的滑动调整有关,所以水库地震的发生与水库蓄水状况有着十分密切的关系。一般水库地震都发生在水库蓄水后,而且随着水位的上升,其发生的频率和强度也随着增长;然后,再由强趋弱,可延续十几年。”这表述使人们知道水库地震的频率和强度随着水位的上升而增长。水量的增多已经不会再影响已经发生改变的岩石裂隙之间或颗粒之间摩擦系数,也就是说水量的增多会成为推动有了较好承托水库底部的岩层的外力。水库底部的岩层具有相当重量,水库增加的水量能够经常推动它甚至引发6级以上地震实在令人质疑。而其后地震由强趋弱并可延续十几年,则前后矛盾:因为水量的增多成为推力的话,它就会是一个能长时间存在的力而不应该使到地震会由强转弱。
2“根据观察统计,那些发生过水库大地震的地区,后来再也没有记录到更大强度的地震。”
如果水库水量增加是使到水库底部的岩层滑动和调整并最终引发大地震的原因,那么在洪水创历史高位时,水库的蓄水量会最大,也就是说发生过水库大地震的地区会在大洪水发生时引发更大的地震,地震强度与水库蓄水量同步增加。然而,事实上是发生过水库大地震的地区再也没有记录到更大强度的地震,也没有足够事实证明水库蓄水量持续保持在高位就会引发水库大地震不断地同步式发生。
3.水库地震发生的地区会是之前长期没有地震的地方,说明即使有断层,断层的活动性也不强。在奥洛维尔城,19697月蓄水量达到最大而197581才发生5.7级地震。如果引发地震的原因只是由于水库地下岩层的滑动调整,那么5.7级地震应该发生在19697月蓄水量达到最大的时候。因为理论上该地区地下岩层在这个时候会发生最大的滑动调整,而不是在6年后才发生。大或中型水库地震发生的时间和水库蓄水量达到最大的时间并不吻合说明引发大或中型水库地震另有原因。
由此可见以上解释薄弱之处。它可以很好地解释水库蓄水初期的地震成因,但对后期水库地震的解释则显得牵强。
运用地震成因新说可以对水库蓄水引发地震作比较完善的解释:
在水库建造过程中,由于炸石开山的爆炸冲击波会使到水库地区的岩层产生新的地质裂纹。
建好的水库后,部分水库底部的岩层相对变薄,就象海洋地壳一样,水库底部的已发生改变的岩层在地幔向外扩张的压力下,比原来未发生改变的岩层更容易产生地质裂纹。
一般水库地震都发生在水库蓄水后,而且随着水位的上升,其发生的频率和强度也随着增长,较直接的原因有以下四个:
1.一般而言,山体中有大量的空隙可以吸收大量的水份,水库在蓄水前水库附近的山体没有足够的水量去吸收水份,随着水库的蓄水和水量的不断增加,山体会大量吸收水份,使到山体的重量暴然增加,山体的重量暴然增加的情况会在较干旱山区里建水库的地区出现得更为严重。在重力作用下,暴然增加体重的山体以及水库储蓄大量的水在短时间内就会对承托山体的岩层构成重大压力,承托山体的岩层承受不了暴然增加的压力就会出现断裂破碎,这种状况会在水库蓄水初期随着水库水量的增多而出现得更频密和更严重,由于岩层断裂破碎而形成的地质裂纹更多。另外,水库不断地储水和排洪,会使到承托山体的岩层所受到的压力出现反复变化而形成岩层疲劳并导致裂纹产生。
2.水库蓄水初期,随着水库的蓄水,水会沿着细小裂隙下渗,这种下渗随着水库的水量增多而增加。下渗到水库底部一定深度的水就会遇到的具有一定温度的岩层并使之冷却收缩,冷却收缩的结果会使到水库底部的岩层地质裂纹增多。水库的水量越增多,这种由于温度较高的岩石冷却收缩而产生的细小裂纹会相对增多。
3.液态的水很容易在受热后变成水汽,经过洪水浸泡的墙壁会在洪水退后会出现裂纹,就是因为墙壁里面的水受热转化为水汽,水汽膨胀所产生的力将墙壁挤破,相同现象还可见于被洪水浸泡后木制家具会出现裂纹。水库蓄水初期,随着水库的蓄水,水会沿着细小裂隙下渗, 下渗的水遇到水库底部的具有一定温度的岩层会有部分成为水汽。由于固态大陆地壳大陆地壳密度只有约2.7/立方厘米,因此岩层的结构并不太紧密,当中会有微细孔隙,水汽会填冲岩层的微细孔隙,在水汽膨胀扩张的外力作用下,岩层便会出现细小裂纹。
4.随着水库蓄水的增多,水流会发生剧烈的激荡,激荡的水流冲击岩层中原有的已经被淤塞的裂纹,淤塞裂纹的泥石沙土被冲掉后,淤塞的裂纹又重新具有了可以让气体逃逸或者可以移动的狭小空间。
另外,还有一个能形成裂纹和空洞的长期性原因:水库下渗的水会和岩层发生发生化学和物理反应,长期的化学和物理反应的结果就会侵蚀岩层,使岩层出现裂纹和具有一定空间的空洞,为将来形成珊瑚树状岩浆通道和岩浆骤然释放压力提供所必要的地质结构和空间。比如,水会和空气中的二氧化碳结合形成碳酸,碳酸和岩层中的钙离子等发生化学反应形成碳酸盐,碳酸盐溶于水后在水流的搬运下向下游流走,长期的结果就能在岩层中淘出裂纹和空洞。
以上多种原因都会使到水库周围地区形成地质裂纹,在水库蓄水初期所形成新的压力状态下水库底部的岩层由于重力作用发生滑动和调整引发地震也会产生新的地质裂纹。当地质裂纹充分发育使到莫霍面的气体可以逃逸,堆垫在水库地区地壳底部岩层和地幔物质之间的高熔点绝热物质被地幔物质冲开,地幔的高温可以有效地作用于水库底部岩石,出现由莫霍面地震成因引发的地震。地质裂纹越多,莫霍面的气体可以逃逸的机会越大,地震就越频密;随着裂纹所形成的低压空间的加大使到由地壳与地幔之间压力差引起的爆炸威力逐步加大,地震的强度也相应变大。水库底部岩石产生地质裂纹、通过地震封补裂纹可以是长期的反复循环过程,因此,水库地震可以延续十几年。而水库地区的地质裂纹会随着水库的蓄水量的增多而从少变多,使水库地震的频率和强度随着地质裂纹的增多而增长。而地震对水库地区地质裂纹的封补作用又会使到地质裂纹从多变少,使地震由强趋弱。
随着珊瑚树状岩浆通道的一旦形成,水库地区就会由浅层地震成因引发较大的地震。
较大地震发生后,岩浆较好地封补水库地区的地质裂纹。由于莫霍面的气体不能逃逸,使地幔的高温未能有效地作用于水库底部岩石。于是,那些发生过水库大地震的地区,后来再也没有记录到更大强度的地震。
水库地震的成因比较复杂:在水库蓄水初期,岩石裂隙之间或颗粒之间的摩擦力减少,易于滑动,在水库蓄水后所形成新的压力状态下水库底部的岩层在重力的作用下发生滑动和调整而引发地震;岩层移动稳定下来后,莫霍面的气体会随着水库地区地质裂纹的发育发生逃逸而由莫霍面地震成因引发地震;珊瑚树状岩浆通道的形成后再由浅层地震成因引发较大的地震。
必须指出的是:建造水库与水库地震有直接关系,直接关系的产生是因为建造水库会在水库地区形成新的地质裂纹。然而,这种直接关系却不是必然关系而是相对关系,因为新的地质裂纹形成并不代表新的地质裂纹足以发育到可以让莫霍面的气体逃逸。只有新的地质裂纹充分发育到可以让莫霍面的气体逃逸才会引发水库地震,是相对现象。因此,建造水库与水库地震是一种相对的直接关系而不是必然的直接关系。也正是这个原因,并不是每个地区都会在水库蓄水后都会发生水库地震。
同样,在运用地震成因新说时,不能因为地面有很多地质裂纹就判断该地区会容易出现地震,还必须了解清楚这些裂纹是否充分发育到可以让莫霍面的气体逃逸。
通过运用地震成因新说,我们就能知道石灰岩地区是爆发地震潜在危险性很高的区域。原因是石灰岩地区除了会发生陷落地震外,还会因为地下水对石灰岩的侵蚀而使到岩层出现较多的地质裂纹和产生较多的空洞,当地质裂纹充分发育使到莫霍面的气体可以逃逸就有可能发生由浅层地震成因引发的地震,而较多的空洞也为浅层地震成因引发的地震提供了必需的爆炸空间。因此,在石灰岩地区,应提高人们对地震的防范意识,在建筑设计和施工上做好充分的防震准备以应付可能发生的地震。
过去,地震令到云南丽江的古迹受到一定程度破坏。2008512汶川发生大地震时,云南也发生地震。云南是石灰岩地区较多的省份,它的地震记录已经向人们敲响了警钟,提醒人们必须防范在石灰岩地区发生大地震;同时也印证了地震成因新说理论推导的准确性,说明了这个理论已经摆脱局限于断层、地震带对地震的影响,可以发展到从地质裂纹、空洞的形成和发育去推断地震发生的可能性,这和地震并不单单发生在地震带上的事实是相适应的,在地震研究工作上具有创新性的理论参考作用。
七、预测地震
地震前最先发生的是地下水的变化,接着是蛇的异常反应和地震云的出现。按照地震成因新说的理论,地震的发生前首先会有气体的逸漏,蛇的异常反应和含硫的特定化合物相关;地震的发生则与热力扩张、地壳和地幔之间压力差相关;而地震发生时则有爆炸声和岩石破碎的声音。地震前一些很微妙的变化往往首先出现在地壳深处。因此要预测地震,可以在断层、地质裂纹较多的地方打下一些深洞,洞中放置多种仪器,包括能监测地下水量变化的仪器、能分辨气体中硫元素含量的仪器、能感应地下温度变化的仪器、能分辩地下音频高低变化的仪器、能感应地下岩石土壤所受压力变化的仪器。通过这些仪器,监测地壳下面地下水的变化、气体中硫元素含量的变化、温度的变化、音频高低变化以及岩石土壤所受压力变化。对这多种因素出现变化的的数据进行分析比较后,如果发现在较多区域均频密出现地下水先出现水位上涌后水量大幅减小(受热后蒸发的特征)、气体中硫元素含量突然增多、地下温度异常升高、音频高低变化较大、岩石土壤所受压力变大的话,则要注意地震可能随时发生,应该及早发出地震预警。有可能的话还可以参考天空地震云的观察记录。
地震云是很有用的震前异常现象之一,可惜地震云的形成受气候影响较大,并不是必然能形成可让人们观察到的地震云,晚上形成的地震云也同样让人们难以观察。因此,地震云的观察记录可以是预测地震的一个参考因素。
要有效地预测地震,除了进行必要的技术处理、数据分析外还有一个非常关键的因素,就是要确立对地震预报人员的保护制度。这是保障地震预报人员能够在得出精确的数据分析结果后敢于发出地震预警的关键所在。
地震所造成的损害非常重大,应该说即使发出十次地震预警只要有一次是准确,则无论是从经济上还是以人为本上考虑也是值得的。但地震预警往往会造成社会不安,人们会因为地震预警而暂时停止工业生产、商业营业等日常活动去防范地震。如果地震预警不准确的话会引起不必要的经济损失、社会生活秩序混乱等问题,人们就会怪罪地震预报人员。没有对地震预报人员的保护制度,这将是压在地震预报人员身上非常沉重的心理包袱。这沉重的心理包袱会影响到地震预报人员不敢发出地震预警或迟缓发出地震预警,一旦大地震真的发生,人们就会因为得不到地震预警或得到地震预警太迟而遭受人命财产上的惨重损失。由于大地震的发生有不确定性,有时所有震前异象都出现了,各种数据都准确分析无误了,但是大地震会因为岩浆通道内的岩浆较好地凝结封补裂纹之后使到岩浆和岩浆通道管壁之间形成压力平衡和热力传递平衡而平息,这就产生地震预报实质正确但在表面上出错的现象。因此在严格要求地震预报人员作最精确无误的数据分析以便得出准确的地震预警的同时,还必须考虑到大地震发生的不确定性,确立必要的对地震预报人员的保护制度,使地震预报人员能够放下心理包袱,准确、大胆、及时地发出地震预警。
七、地核运动的影响(待完成)

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发表于 2009-4-4 20:47 | 显示全部楼层
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 楼主| 发表于 2009-4-4 20:53 | 显示全部楼层
谢谢
发表于 2009-4-4 21:00 | 显示全部楼层
那我们人工给笼中的蛇施以硫的化合物.蛇还会撞死吗????????.多大量才会有反应??.试过吗???.
 楼主| 发表于 2009-4-5 20:11 | 显示全部楼层
关于蛇对硫的敏感度最好是请教捕蛇专家,这方面笔者没什么专长.动物对嗅觉有高度灵敏有很多例子,如犬远距离嗅到异味就会叫.至于蛇会不会乱撞,以笔者为例,一次被人在屋子附近喷杀蟑螂药,气味极难闻,想呕吐,立即拼命往屋外闯,就是要逃避难闻的味道.
发表于 2009-4-5 22:53 | 显示全部楼层
应力研究可以使人们更好地防治地震,压差力研究可以使人们更好地预测地震,应力研究和压差力研究是人类对付地震恶魔的两把利.

压差会产生力,这力除非立即起作用,否则它必然以应力的形式存在。所以,压差力与应力最好不要分得太远。
 楼主| 发表于 2009-4-6 03:14 | 显示全部楼层
压差力和应力不同,压差力是长程力,而各种物质的应变所产生的应力各有不同,未能在数理上推定为长程力.另外,气体的切应力很微弱,受力变化不明显,而在压差力作用下则明显发生变化.它们之间是有区别但有相互联系的.正如作用力与反作用力一样,既有区别但又相互联系.
 楼主| 发表于 2009-4-6 03:19 | 显示全部楼层
压差力正是在裂纹出现后,高低压区域相通时即时发生作用,正因为这样,地震总与裂纹或可以说是断层相关.
 楼主| 发表于 2009-4-6 03:27 | 显示全部楼层
关于使动物燥动的气味应该不只硫化物,岩浆携带的成份很复杂,其中有不少是带有毒性或强刺激性.使蛇燥动最为人熟知是硫化物,文中也就以此论述.孤证不立,人们可以看到嗅觉灵敏的犬在震前也会有异常活动.
发表于 2009-4-6 10:30 | 显示全部楼层
8# zengzhangang

那好,先从:“如作用力与反作用力一样”谈起。
引号中是一个力还是两个力?
 楼主| 发表于 2009-4-6 19:20 | 显示全部楼层
作用力与反作用力是同时出现的大小相等方向相反的一对力,在使地壳发生变化的热力机制中,很详细地论述了压差力和应力的相互连锁作用.
发表于 2009-4-6 21:28 | 显示全部楼层
再台球桌上,母球撞击另外一个球,两球相互弹开,其中是否有作用力与反作用力?如果有,那它们的合力应该为0,可是我分明用球杆在母球上施加了力?如何解释?
 楼主| 发表于 2009-4-7 22:07 | 显示全部楼层
作用力和反作用力虽然是方向相反大小相等,但由于是同是作用与力作用双方,因此不能相加或相减.笔者在论坛发了几次《解开万有引力成因》都失败了,看来要分几段发了.看完该文章相信网友会对作用力和反作用力有更深认识.母球受撞击向前滚动是受到了作用力并克服阻力向前滚动,反作用力使它对撞杠撞击,由于手持撞杠的力大于或等于反作用力,撞杠可以是不动.子球受母球撞击是受到了作用力并克服阻力向前滚动,,反作用力使母球停下来或该变运动方向和速度.
发表于 2009-4-8 01:59 | 显示全部楼层
13# zengzhangang
“作用力和反作用力虽然是方向相反大小相等,但由于是同是作用与力作用双方,因此不能相加或相减”
此话何解?
“因此”何来?
 楼主| 发表于 2009-4-8 12:41 | 显示全部楼层
“是”字误用应为“时”,多斜垂询.
牛顿第三定律:
     
两个物体间的作用力和反作用力总是大小相等,方向相反,并且作用在同一直线上。
       F1=-F2
   
力的作用是相互的。同时出现,同时消失。

相互作用力一定是相同性质的力。
作用力和反作用力作用在两个物体上,产生的作用不能相互抵消。
   
作用力也可以叫做反作用力,只是选择的参照物不同。

   
作用力和反作用力因为作用点不在同一个物体上,所以不能求合力。(引于互联网)
 楼主| 发表于 2009-4-8 12:50 | 显示全部楼层
不好意思,“斜”又用错了应为“谢”,是“多谢垂询”.有点老花眼.
发表于 2009-4-8 14:38 | 显示全部楼层
假定,我们用球杆击打母球,母球撞击子球后原地不动而母球向前运动,这时子球获得的动力是不是我击打母球动力的全部?!
 楼主| 发表于 2009-4-8 17:52 | 显示全部楼层
不是,因为存在阻力,动力要克服阻力,需要为克服阻力作功.因而导致动能减损,功的计算公式是W=FS.
发表于 2009-4-8 17:56 | 显示全部楼层
阻力忽略不计!
发表于 2009-4-8 21:52 | 显示全部楼层
不是,因为存在阻力,动力要克服阻力,需要为克服阻力作功.因而导致动能减损,功的计算公式是W=FS.
zengzhangang 发表于 2009-4-8 17:52

忽略阻力又会怎样?!
 楼主| 发表于 2009-4-8 23:57 | 显示全部楼层
您所问及的正是笔者提出的压差力限定定理,现实的质点无论多么小都有它的力作用面积,球杠力作用于台球的点是有面积的,会形成压强,,台球由于另一端的压力小会形成压差力,在压差力作用下,当阻力为零,球就会不断地滚下去.因此,压差力为长程力.母球受作用力后碰撞子球,发生完全弹性碰撞,静止子球反作用力和母球前进的力都作用于母球,可以求合力,因大小相等方向相反即合力变成零而使母球停下静止.由于阻力为零.母球传给子球的动力克服阻力所作的功为零,即所有的力全部传递到子球上.这个力的传递过程象电子的运动,《地震成因新说》中举了个例子,当导线的阻力为零,电力就可以在电压差所产生的压差力作用下传输到很远很远,最明显是光子的运动.
发表于 2009-4-9 00:14 | 显示全部楼层
“可以求合力,因大小相等方向相反即合力变成零而使母球停下静止”
“⑤作用力和反作用力因为作用点不在同一个物体上,所以不能求合力。”
合力到底可求否?
 楼主| 发表于 2009-4-9 12:54 | 显示全部楼层
打得太急,达少几个关键字.正确应为“作用于母球的动力和由子球形成的反作用力同时作用于母球上可以求合力”,牛三定律中的作用力与反作用力一般是指作用力双方同时受到力的作用,是双方均受到力的作用而不是单方受力.在球杆击母球,母球再击子球中,牵涉三方物体,要分别分析作用力与反作用力.上面提及的合力实际是球杆击打所形成的力量转化为母球加速度,当母球遇到子球反向作用力时加速度消减转化为力并与子球的反向作用力相消减.
发表于 2009-4-9 15:55 | 显示全部楼层
我同意楼主的一些观点,但是,……
zengzhangang 大哥,你的话有许多是明显错误的。
”母球受作用力后碰撞子球,发生完全弹性碰撞,静止子球反作用力和母球前进的力都作用于母球,可以求合力,因大小相等方向相反即合力变成零而使母球停下静止.“
——拜托,球杆击球的过程结束之后,此时母球已经不受力了!何来“静止子球反作用力和母球前进的力都作用于母球,”?  有人可能要问,既然球杆击球后母球已经不受力,为何还要继续向前?这就要提到牛顿第一定律:惯性定律。大概意思是说,一个物体如果不受到外力的作用,或者受到外力作用的合力为零的话,此物体就会保持静止状态或者匀速直线运动状态。    此例中,球杆击球后,母球就是靠着他的惯性保持匀速直线运动。注意此时它是不受任何力的。(忽略阻力).
“因大小相等方向相反即合力变成零而使母球停下静止.”   
——此话错误。根据牛顿第一定律,此时因为母球是匀速直线运动,如果“大小相等方向相反即合力变成零”,母球就不会停下静止,而是一直匀速直线运动。
大哥,莫非,你只知道牛顿第三定律?
--------
然后看了一下顶楼楼主的新说,我大致浏览了一下,不明所以。呵呵。所以,能不能请楼主简要地说明一下您的学说?
不过楼主的失误不少,我随手摘几个吧。
“压力差泛指物体两侧所受压力的差值。压力单位以帕(PA)表示。”
——那是压强的单位。——PA.意思是单位面积所受到的压力
“我们知道充满气的气球爆炸是因为气球内部的气压大于气球外部,内外压力差是气球爆炸的原因;”——充满气的气球爆炸并不是因为气球内部的气压大于气球外部,而是气球的体积过大,那一层橡胶层超过了弹性限度而断裂。气球内部的气压大于气球外部,仅仅会使气球体积增加。
---------楼主所说的压差力纯属力学范畴,建议用力学现象来举例。用电学和光学来举例,实在难以自圆其说。
楼主敢于设想,能想别人所不能想和未曾想的,难能可贵。但是似乎对于普通物理力学的基础知识掌握不足。一到力学分析的时候就显出漏洞,建议楼主至少把高中物理掌握透了。
发表于 2009-4-9 15:59 | 显示全部楼层
楼主所说的压差力,用上学学过的U形管或者连通器的知识就可以解释,所以似乎不用在您的学说里面多作解释。
感觉楼主学历不高。所以建议您恶补初中和高中物理。
 楼主| 发表于 2009-4-10 05:27 | 显示全部楼层
狼兄请看前面回复再看本回复,在从压强公式推导万有引力公式中证明了光子是万有引力的介质,光具电磁性质,电子和光的关系很密切。光为力的介质,光电与力学关系则不须再解释。
气球的例子请参考我在论坛发表的《双力引起气球爆炸简单解说地震》.
狼兄有兴趣可以访问我的博客http://blog.sina.com.cn/zengzhangang
博客中的《解开万有引力成因》是图文并茂的,有人说我的物理思维在文中有超前的认识。
狼兄对我在物理上的认识有所批评是正确的,毕竟老了,有些我暂时用不上的会遗忘,我现在是拿来主义,要用要攻的才花大力气。二十多年无关注物理了,如果不是地震死太多人的话,相信我会选择看电视而根本不会看物理知识。
接受狼兄批评。加把劲。
匿名  发表于 2009-7-20 01:11
如果动物异常是因为气体溢出引起的,建议各个地方应该配置相应的气体检测仪,获取震前数据后才有说服力。还有一个验证办法也很简单,就是观察密闭标准空气室里的动物与室外动物在震是否有明显的不一样的反应。此外,笔者提到电磁场异常现象,认为地面应该比空中更明显,这个我有个看法提请斟酌:电磁感应现象,照理说明显的应该是电离层,而不是地面才对;此外,流动的导体或者电离体,更容易产生电磁感应现象。水在地面流动,不过速度没空气快,另外水感应的电磁,在地面自然形成了电流回路,释放掉了,而空中电离物质形成的电磁感应,则没能被及时释放,形成了累积效应。由此,在空中观察到更明显的电磁场异常,这不足为怪。笔者对于地震前兆之一的地光现象如何解释呢?不会是气体在燃烧吧?那样会烧死多少生物呀。那么如果是电磁场导致的地光现象,那么由挤压而导致的地震前,也就是爆炸发生前,如何产生这个高能的电磁场呢?单纯的挤压(压电),是一个缓慢的进程。在这个缓慢的进程中,挤压所产生的压电场是会被释放掉的,不会形成大规模的电场累积。个人认为,地光与极光是同一产生机理。本人认为:版块学说也好,地球内部构造学说也好,地电学说也好,宇宙大爆炸理论也好,这些,在目前的科学界都仍然属于假说,不可以奉为真理。只有那些可以指导实践的理论,可以被采纳为真理(或者近似真理)。目前最重要的是,构造地震学说也好,地电学说也好,哪个能指导地震预测,哪个就更接近真理,所谓的白猫黑猫,能捉到老鼠就是好猫嘛!
 楼主| 发表于 2009-7-20 02:52 | 显示全部楼层
27# Guest from 210.21.235.x
多谢您的提问.
气体逸漏的问题早已回复,孤证不立,除了蛇,还有嗅觉灵敏的狗在地震前都出现异常现象,再请观察火山喷发.
磁场问题是存在压电效应和压磁效应,压迫除了地壳石块外,还有地幔对地壳的冲击压迫,地幔对地壳的冲击压迫会出现水平或上下旋动.
至于地震云,请留意石屏出现的采云,云层不高.地震云发光比较稳定和时间长,不管是电磁感应形成还是电子流形成或静电形成,都是难以解释的,这我早已作出论述.只有对稳定光源的反射、折射才能办到.这和极光的变幻有明显区别.
至于地光,不能排除气体燃烧的因素,因为地震发生前有人闻到瓦斯或硫磺的味道.
对于地光的问题,斑竹Ihkcc58和我进行了探讨,斑竹提出的场致发光也能较好地解释地光现象。宝石包体中含有莹光材料,这是对场致场致发光有力支持。
您说得对,只有能应用到指导地震预测的地震理论才是有用的猫。请阅读初《探应用地震成因新说的地震预测技巧》,或许能提高您对地震威胁的敏感度。
地震成因新说理论体系虽然是我写出来(还有部分没有写完),如果它能够在对抗地震中发挥作用,那么,它是属于大家的。我个人的想法会有不足之处,就要依赖大家一起想办法去将它完善。再次谢谢您的提问。
匿名  发表于 2009-12-12 11:39
动物异常是因动物听到了地震前的小爆炸产生的次声引起的,与气体逸漏无关,许多人在听到到这种噪声后也会产生同样的异常反应,只是大家为了猎奇,故意把这说成是只有动物才有的功能。当发生大爆炸时,就发生了大地震了。
 楼主| 发表于 2010-1-19 21:49 | 显示全部楼层
29# Guest from 218.1.101.x
静心写书,很久没上论坛.
地震与裂纹相关连,断层是大裂纹。
地震前,地壳下面会产生很多有毒气体,可以参考火山喷出气体杀人事件。
石头、土壤的颗粒较大,有间隙,气体可以在空隙间移位而向四周散布。
动物的嗅觉很敏锐,很少量的气体微粒也能察觉。
地震前岩石破裂的声音、地幔和地壳相遇是冷热物质相遇,如冷水遇上热油一样,会发生一定程度的爆炸,地震前会有很特别的声音产生。
在本人提出的气液电声四象预测地震的体系中,声音是重要的因素,监测地震前声音异常很有用。我曾提出养老鼠预测地震,就是通过观察老鼠对地壳传来异常声音的特殊反应来预测地震,这可能是一个廉价的、行之有效的预测地震的土办法。
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