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地球平均半径约6372公里，粗分为固态内核、液态外核、上下地幔、地壳几个层次，地壳的质量只占全地球0.2%。地壳是地球表层平均厚度约17公里的岩石结构，大陆地壳平均厚度有33公里，海洋地壳平均厚度只有10公里。比起地球半径6372公里来，地壳十分单薄，好比鸡蛋的蛋壳，虽然很薄但它是一个整体。后来由于某种原因破裂成为七大板块和七小板块，板块在地幔上极其缓慢地运动，板块运动造成板块间彼此碰撞挤压摩擦错动和断裂，在板块边界的断层地带导致最多的地震。这是现在地震科学的主流学说对地震成因的大致解释。 传统理论认为地震是由于“板块之间碰撞、挤压”产生的。网友徐万民先生就曾经质疑“板块碰撞、挤压应该是一种大面积的接触，而实际情况地震都有一个点状的震中，地震时的能量积聚和释放集中于一点，而非呈线性分布”，指出“岩浆致震”的事实。如果说板块碰撞是合理的解释，那么板块中间的地震怎么解释？如果说板块边界的地震比较多，那么使板块碰撞的动力又是什么？显然传统的说法并不能自圆其说。早在2010年笔者提出一种新的见解，经过4年多的沉淀、验证，印证了许多新出现的知识，特别是欧洲公布的地球重力场模型，现在思想更加成熟，内容更加丰满。 支撑地壳的是熔融的地幔物质。任何流体只要存在局部温度压力的不同都会产生对流。地幔是一种粘稠的熔融物质，地幔物质也存在对流。流向一致的地幔物质叫地幔柱。上升的地幔柱主导使地壳隆起，同时削弱了重力作用，重力等位面向外扩张；下沉的地幔柱主导使地壳沉降，同时加强了重力作用，重力等位面向内收缩。图A是地球重力场纬向展开图，分层设色用重力描述的这个世界，红色的部分是隆起带，深蓝色的部分是沉降带。 上升的地幔柱抵达地壳以后变成横向径流，温度是逐渐降低的，在另一个地方汇聚的横向径流又变成下沉地幔柱。地幔柱在上升的顶点剥蚀作用较大，在下沉的拐点析出作用较大。所以隆起带地壳往往变薄，沉降带地壳反而加厚。 隆起带地壳薄弱到极限，地幔物质冲出地壳，就形成了火山。隆起以及火山爆发的过程中，地壳的岩石层发生断裂，伴随火山性地震。隆起带容易形成火山，活动的火山肯定处于隆起带。全世界活动的火山几乎都在图A中红色部分，少数例外是因为图A本身色阶和精度还不够高。反观那些暂时沉寂的火山，已经成为死火山还是蓄势待发，图A能给出比较准确的答案。 相反，沉降带的地壳是日渐变厚的。沉降带的地壳下沉，地球引力场扰动大气层，利于形成低压大气团，继而影响气候，笔者称为“沉降效应”。我国有一个地震研究员耿庆国发现“大旱过后容易地震”，总结出《旱震关系研究》，有一定的道理。因为他发现了一个真实存在的高概率现象。总的来说，干旱少雨之后未必地震，大震（下沉带地震）之前多数干旱少雨。 通常的地壳都有一定的弹性，在地幔物质长期的或推或拉的作用下，突破弹性极限就会造成地震。由于隆起带的地壳一般比较薄，隆起构造积蓄的应力也小得多，除活火山之外一般危害很小；沉降构造积蓄的应力大，而且越是坚固、厚实的地壳发生的地震，往往级别也越高。冲积平原的地震就很小也很少。 天体的潮汐作用可以诱发地震，但是潮汐作用频繁但不持久，地震的应力却需要漫长的积累；地壳的弹性达到了极限，潮汐作用才有可能成为压垮骆驼的最后一根稻草。实际上超级城市、大型水库、油田注水等人为因素也能产生沉降效应并且诱发地震。沉降带的地壳弹性越小或者越接近弹性极限，地球引力场扰动大气层的沉降效应越明显。 对于大部分地震来说，地震过程就是地壳应力积累、释放的过程，通常都属于浅源地震。根据地震波分析，有时候地震的震源超过60公里，甚至达到几百公里。就有人认为，地震是一种地下的“爆炸”，是因为地球内部的高温、高压产生的“核聚变”——令人奇怪的是，“核聚变”怎么不是在温度更高、压力更大的地核发生的？要知道即使地下几百公里仍然还是地球表层；而且很多大地震震源深度不过10来公里，比如汶川大地震震源深度为14千米，1976年的唐山地震的震源深度仅8公里，大陆地壳平均厚度33公里，那么这些发生在地壳里的地震怎么解释？不仅日、月潮汐力能诱发地震，高坝水库蓄水、油井注水等人为因素也能诱发地震，这个又怎么解释？地震前后气候、地磁、重力等异常现象，爆炸之说根本解释不了。 其实所谓深源地震就是发生在地壳“下表面”的另类“滑坡”所引起的地幔“振荡”，是脱落或者剥离岩石体打乱地幔循环以后激起的“涟漪”。所以尽管中源地震、深源地震波及的范围更广，产生的破坏力却很小。事实证明，震源越浅，破坏越大，但波及范围也越小。浅源地震的发震频率高，占地震总数的72.5%，所释放的地震能占总释放能量的85%。其中，震源深度在30公里以内的占多数，是地震灾害的主要制造者，对人类影响最大。 地幔物质的对流缓慢而持久。在很长的时间维度上，地幔物质的作用迁移或者改变，造成地壳的起起伏伏就是造山运动。岩石不断地生成又断裂，也不断地造成地震。对于地球来说，造山运动是一种常态，所以地震也是常态。只不过绝大部分的地震因为释放的能量小，不为人们所察觉。造山运动是无法逆转的，所以地震这种灾害不能被排除，只能采取预防和减灾措施。有人声称，在地震带转出直达地幔的孔洞就能排除地震，本人回复：汽油磁力！ 内陆的强震绝大多数处于沉降带的边缘，大地震之后有个普遍的规律：局部地壳的应力得到释放，地面下沉适应了地球引力场，可以极大地缓解拉尼娜气候。汶川大地震之前川中连续３年大旱，地震之后气候显著改善。 人们常常发现，强震之后短时间常常伴随暴雨，这种现象也不难解释。除了火山地震大部分地震其实就是一种大规模的塌陷作用，本质是因为重力势能释放。时到如今，科学家已经观测到“大地震可以加快地球自转”，可以证明笔者这个论点。由于地球的引力场作用，地震之后会形成高压大气团，以及独特的“地震云”天象；因为这个高压大气团是瞬时形成的，周围的空气短时间来补充，就造成了强对流的暴雨天气。用空气的质量弥补岩石的质量，响应能不强烈？ 监测前震的地震云，是一种规避主震的有效手段。 地球重力场模型的建立，为军事国防、卫星精确定位、大地水准面测绘、重力探矿、气候变化、地球物理学和地质学等诸多领域开辟了新的途径，对于地震学同样意义重大。 如图A，我国紧邻“西太平洋隆起带”，以青海省为中心的“中国沉降带”又覆盖近半国土。当前海平面上升、地下水下降、高温、干旱和雾霾与重力场作用加强密切相关，我的文章《沉降效应及拉尼娜》、《雾霾预示干旱》、《地球重力场模型的意义》多有解释，这里专门开的地震专题，所以不再赘述。 图A中，毗邻的部分标记颜色相差两级以上，过渡颜色又细又窄甚至没有过渡颜色，中间过渡的边界线笔者称为“重力陡变线”。历史上的大地震多发生在重力陡变线上。日本、智利、海城、唐山都在红绿之间的黄色分界线上，海地、玉树、汶川都在蓝、绿之间的青色分界线上……“地震跟地球重力场有直接的关系，“重力陡变线“通常恰恰是地壳应力最集中的地方。换句话说，这张图能表示“以后”的地震带！ 由于图A采用卫星技术,取得的太空数据或许很有价值，但是不可否认，地球重力场是随时变化的；对于地球表面而言，“遥感”的数据又丢失了很多细节。小范围的强度变化并不能体现，三山五岳竟给抹平了。正是因为这个原因，面积很小的重力异常区，实际的强度可能比图中反映的更高。而实际情况偏偏是模糊的细节最重要,强震常常就发生在最小的丝缕上。从图A可以看到，希玛拉雅山脉被两个沉降带相夹，理论上倾向沉降。最新的观测证明，希玛拉雅山脉确实在沉降，珠穆朗玛峰的高度在40年中降低了3.7米。“专家”还在用“插入”、“俯冲”理论解释汶川地震，实在很牵强。 我国的地震带呈现“011”形。图A高纬度地区经过插值处理，很难找一张同样处理的行政地图，按经纬度勉为其难地能找到大致的方向。沿海的“1”字形地震带纵贯东北地区中东部(黑龙江、吉林省）笔直穿过台海，非常清晰。从图A找地震带,还应该结合地形、地质条件。吉林省就比黑龙江地震预警级别高；所有孤悬海外的岛屿，本身就是地壳活动剧烈的地方，预警级别需要提高至少一级，台湾就是这种情况；“0”字形地震带以新疆、青海边界为中心，就象一个参差不齐的的花环，边缘长满了危险的棘刺。2008年四川汶川不幸被刺中，人员和财产损失巨大。西半部分，新疆的昆仑山西口、于田近年已经发生过大地震，所幸人口稀少损失不大。南半部分，横贯西藏的重力陡变线上同样人口稀少经济落后问题不大。预警级别较高的是四川北部、甘肃省，其次是内蒙古西部、河西走廊；中间的“1”字形是一条带状的重力梯度过渡带，包括京广线延长到内蒙古，是夏季干旱、冬季雾霾的重灾区，属于弱几个等级的地震带。此外，云南、贵州境内有一条“n"形重力陡变线，属于印度洋沉降带边缘。由于活动断裂密集，地质极不稳定，除了地震多发，也是滑坡、泥石流等地质灾害最多的地区。 按照图A的色阶,黄色和浅蓝色标记的较狭窄地带,基本上就是新概念地震带。新概念地震带经过的地方，所处纬度越高，一般预警级别越低；如果依靠高大的山脉（比如喜马拉雅山脉南麓、安第斯山脉两侧），或者穿过孤悬海外的岛屿（比如日本、台湾及印度尼西亚群岛），类似的越富于变化、起伏越大的地形预警级别越高；相反，经过的地方如果属于沉积带或者冲积平原，预警级别降低。笔者认为，人口密集、经济发达的地区预警级别应该相应提高，同样符合自然规律。 传统理论解释内陆地震动辄离不开“断裂"，言下之意就是“因断裂而地震”。其实所谓的应力恰恰是同一个板块承担的重力不均衡产生的，正因为断裂越多、小地震越多，大地震就越少，破坏性很大的强震恰恰发生在被认为坚固的地带。地震的破坏力分别跟地震的强度、震源深度有关；地震的强度最直接的因素就是蓄积的应力，又跟当地地质及固有断裂的延伸拓展、交叉剪切有关。一次大地震释放的能量甚至相当于几百、几千次小地震。不同的地质，释放应力的临界点不同。大地震的爆发几率，还跟同一条地震带上其他地方小地震的次数成比例。 总之,地幔物质的活动规律才是地震的内因。传统的地震带已经说明地幔物质活动有序列特点，而地球重力场可以清晰地呈现出地震的这种序列。在漫长的时间维度上，地壳发生着起起伏伏的造山运动，随着地球重力场改变，地震的序列也在不断改变。以上所说的地震带就是这个意义的地震序列，和传统的地震带实属不同的概念。 有的地方地震频繁，有的地方几百年难遇。地球人都知道，地震目前是不能预报的，只能给出一个预警级别，可也不一定准确。不客气地说,传统的“地震带”更多的是从前地震的“记录”,而本文旨在探讨的是“以后”的地震带。虽然两者有部分交集，可是意义不同。 |
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