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地震的形成与分布

时间:2019-07-26    点击: 次    来源:网络    作者:佚名 - 小 + 大

地震的形成与分布

 

我国是世界文明古国之一。早在公元前 1831 年《竹书记后》中就有关于

地震的记载,公元前 780 年周幽王二年还曾记下了当时陕西的一次大地震,

详细地叙述了地震造成河流堵塞,山崩地裂,山岭陷成了谷地,深谷猛升为

高陵等情景。在公元 138 年我国东汉时期杰出科学家张衡制成地动仪,成功

地测出了千里之外的大地震。

地震究竟是怎样形成的呢?

以前一些地震学家认为,地震是由于地球自转速度改变了地球内部物质

的运动和变化,从而使地壳岩层受到了一种巨大的推动力,造成了有的水平

岩层倾斜,有的竖立起来,有的褶皱变形,特别是当某处岩石形变超过它能

承受的最大限度时,一些地段构造薄弱的层带,就会发生突然性的断裂和错

动,致使地球的内部能量激烈地释放出来,这时就形成了巨大的地震现象。

从科学的角度分析,把类似这种可能归为地震原始理由显然是不够充分

的。因为地球最外边的一层地壳是一层很厚而坚硬的花岗岩和玄武岩所组

成,当它们逐渐冷缩时,实际上只能是加固地壳的稳定,所以地震的原因,

不能凭主观设想,认为是地壳因为受到地球自转离心力造成的破裂或震动。

还有一种观点从纯诱导角度出发认为,地震的基因取决于太阳、月球以

及行星的引力聚合。直到最近有的科学家还认为,9 大行星趋于一线时,可

能诱导出巨大的地震。但有人经过计算后说:“全部行星的引潮力,还不到

太阳的 1/20000,太阳起潮力也只有月球的 45%。可见行星起潮力作用微乎

其微,是不可能导致地震的。而且据历史记载来看,行星一线起潮的年代地

震的“数量记录”并不比平时高,另外有人发现,磁爆现象、海潮的进退以

及水库蓄水的前后均可构成地震诱因。现在还有一些学者认为,基于地慢下

层的对流或地下断层的滑移等原因也可导致地震。

一般来讲导致地震的原因,无疑是地壳地层中受到了一定的力促成的,

例如目前最重要的一个事实是,当地层某一部分来自地球内部深处聚积的能

量增大时,地面上就会发生弯曲,尤其当地热力积累超过地壳地层粘度时,

地层就会迅速破裂,这样就会发生所谓的构造性地震。

而关于地热膨胀导致地震现象,在我国早就被人们在生活实践中发现

了。很久以前,我国就有人发现,梨树在一年内竟开了两次花,这一年就发

生了破坏性很大的地震。人们推测,一定是地震前,地球内部升起了很大的

一股热脉冲,这种热脉冲可能使地温升高到春暖一样的效果,从而才导致了

梨花的再次盛开。近来又有报导,新西兰在 1 次 7 级地震前就发现膨胀区域


达到了 300 平方千米,这一事实同样雄辩地又为大规模“地热膨胀”导致地

震发生提供了新的证据。由此可见地震的原因不是地球转动离心力造成的,

也不是太阳和外星聚合力造成的,而是受某处某种热力聚合变迁造成的。

那么导致最初形成这种膨胀的条件又是如何引起的呢?

新说认为:这种膨胀最初是由于地壳在辐射失去热量的过程中,地壳地

层进一步收缩,收缩的压力使地层内发生挤动,部分液体气体流动到相对温

度较高、地层松软脆弱的地方,加之受到内部放射性原子裂变的增温,从而

更加使一些物质加速气化,相应增大了向地壳外部蠕动的压力,这样一旦有

机会冲出薄弱的地层,就必然导致火山式的爆发或强烈的地震。

据说有人考察过冰岛,在其南部中央地堑中确实发现有很多大大小小的

火山锥,都是沿着裂缝空隙排列成行,绵延近万米,这显然是地热不断外溢

喷发中的最有力证据之一。

另一方面还可以推想,由于地壳在冷却收缩过程中,基于构成地质地壳

各部地域各种成分的收缩系数不同,从而地层岩石密度就会发生新的变化和

错动,甚至出现裂缝,这就使得各个地区所承受的压力出现了新的不平衡,

为新地震创造了条件,尤其当地层衔接不足以克服地下层来的热脉冲时,均

衡失调的地区就必然会发生破裂,从而形成大地震。

所以地震运动规模和重复性的出现,严格地来讲,它并没有什么固定的

周期性。在历史上我国古代哲学家朱熹认为,大地震周期是 129600 年。他把

古代大地震说成是一种宇宙元气,并合大动阴阳两气混合,到那时天地一片

黑暗,以后又重新开始……

从今天看来重复周期是不存在的,然而地震正呈现出衰减趋势。这是来

自于地面风化均匀和浮力均衡上升所至。但从总的趋势来看,规模浩大的古

代式的大地震是愈来愈不可能了,而且现代地震不过是地球上相对极小的区

域。新说认为,地球奇遇演化初期地震运动规模是可观的、巨大的,而且是

普遍的。当时大地开裂升降和此起彼伏的震动频数也会远远高于现代。古代

特级大地震造成整块地壳大幅度的倾斜和错动不仅是存在的,而且一些刚刚

诞生的生命或已存在一定时期、进化成一定形态的物种,也会在大面积的沉

浮中遭到毁灭。据截止到目前的统计,在地球上已存在过的物种至少达 5 亿

种以上。现代人类除了发现残存的可以保留下来的化石外,还可以分别从地

质上考察出各种代和纪的划分,如太古代、古生代,所属寒武纪、志留纪等。

这种截然分异就是地质分化、地壳变动中最显著的特征之一。此外相对较弱

地震造成的海侵海退一直延续到今天,它仍然起着部分破坏作用,对各种生

物生存,也依然存在着一定程度的危害。

从物理角度来看也有一些作用伴随而产生。例如物理学家们早就发现,

在一个闭合系统内角动量通常是守恒的,C=W・e(C 为常数,W 为转动惯量,

e 为旋转角速度),它保持了地球均匀的自转,当地壳在某些地区出现沉浮

时就有可能出现地球转动速度发生相应变化,因为地壳的沉浮直接影响到“地

球转动惯量”的重新分布,因此在某种物理意义上说地球自转快慢就可能预

示着大地震将要来临……

地震在地球上并不是均匀分布的,据统计全世界 95%以上的地震都发生

在 5~30 千米内的地层里,而且地域分布规律很严格,例如就全球范围主要

有两个地区地震是最集中的。

一是环绕太平洋周围的地震带,典型的是南北美洲西海岸、非洲东海岸、


亚洲东海岸等边缘。

二是地中海沿岸和南亚沿岸以及现代板块接合处与大裂谷地区。

这些区域内地震活动最为频繁,约占全世界地震总数 85%以上,而且很

多的深源地震都发生在这里。例如 1906 年北美洲旧金山发生的地震达里氏震

级标度 8.25 级。近年来世界上最大的地震 8.7 级也发生在南美洲西海岸的智

利。1976 年我国唐山大地震也发生在太平洋东海岸这一带。这一切绝不是偶

然的。

人们还记得在《物种起源》一书中达尔文就这样写道:“我曾沿着南美

洲海岸考察数百里,最打动我的就是海岸在近期内曾升高数百尺,但是竟没

有沉积物。”这就足以说明地壳大规模沉浮,在某些地区至今还是有迹象可

查的。

为什么偏偏在太平洋周围和地中海一带是地震多发区呢?到目前已有很

多科学家们相信,如果日本发生一次巨大的地震运动,那么在秘鲁、墨西哥、

加利福尼亚以及其他太平洋地区,也都可能发生相应的一系列地震。总之对

每一次大地震都要从整个地球考虑,才能认清这些普遍现象。由此看来在浩

瀚辽阔的太平洋周围之所以不能太平,这不外乎是由两方面因素造成的。

(1)太平洋这一区域海底层古地壳早已被月球撞击破坏而分开了,原始

的残痕裂隙使地球内部热量,最容易趋向这一区域。

(2)大陆壳比重小,随着风化雨蚀边缘愈来愈薄愈轻,并且加之不停地

浮起漂移,促使断裂接口再次扩大,因而容易使炽热的岩浆和气体冒出,从

而导致这一带地区最易形成断裂和发生频繁的大地震。

地中海区域原始壳体翻到非洲大陆和南亚一带,主要是基于原始地块的

自然运动在地球自转影响下,板块之间相互错动、倾压和后期的挤抬,也可

能导致大地震的连续出现。例如著名的喜马拉雅山、青藏高原一带底下至今

仍有一部分与印度壳体有联系的残留下来的古陆壳,并且继续漂移上浮,它

不仅要使我国云南一带增加地震次数,而且势必推动我国蒙古境内部分陆块

向东北方向运动,从而导致亚洲东北部出现新的挤压和折断。在未来年代会

增加这一带的地震频数或规模以至影响到朝鲜和日本的沉浮,尤其近期我国

海域和唐山一带大地震的移动现象,很像是大地壳受到某种推力不平衡导致

的弹性断裂。当有些大陆边缘由于积累到一定时期——某一地区上浮剪切力

大于板壳岩层之间结合力时,它们必然会发生突然性断裂从而造成破坏性大

地震。相反处在南美洲东南部的南大西洋,底部由于有着完整的很大的古地

壳,而且距太平洋更远,所以那里可能极少出现地震。

总而言之,导致地震的原因主要由两个方面:

(1)地壳地层内部原子核裂变不断地增大了能量的积贮,例如已知镭元

素衰变可以蜕化出氡气,地震前之所以常发现氡气异常增多,这正是由于地

下层镭等元素经过多年衰变产生大量的热能和氡气。而当其力量足以把很多

氡气推涌到地面上来时,证明此时地下已具有了极大的潜在力。当地层那部

分能量快释放出来时,水井里先冒出大量氡气泡,这就是地震的前光。再加

上地壳向空间辐射能量后继续冷缩又加速了能量积累,这样就为地震奠定了

一个震前条件。

(2)地层上部的山河岩石泥土等等又不断地被风化侵蚀所削弱,千万年

来河湖发生了位移,各部压力不断地出现新的不平衡会导致每隔几十年或数

百年就要形成一种近似周期性的大地震,特别是太平洋周围地带则更会具有


上述足够的条件,因而大地震不可避免地要集中在太平洋沿岸的广大地区。

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