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桂震小科普:为什么会发生地震?

2018-01-04 10:44:23 来源:中国地震台网 作者:本站编辑

地震(earthquake)是由地球内部运动而引起的地表震动的现象,它就像刮风、下雨、火山爆发一样常见。大地震往往会带来灾难,但地震产生的地震波,却是人类目前研究地球内部结构的唯一途径。

众所周知,我国是一个地震多发的国家,自有记载以来,仅8级以上的地震就已多达18次。从古至今,许多人在地震中失去家园,甚至是失去生命。

这个问题,自古以来就困扰着人类,同时,伴随着丰富的想象,也产生了种种神话与传说。

古希腊人认为,他们的神阿特拉斯反抗众神之王宙斯失败后,宙斯罚他用肩膀扛起整个大地。但是,这担子实在很重,为了缓解肩膀的重压,阿特拉斯有时会把世界从一只肩膀换到另一只肩膀。而每当他换肩的时候,大地就会震动。

而中国古人关于地震这一特殊灾害的解释就更加丰富多样了,有地龙传说,地牛传说,“阴阳失衡”等。然而,流传最为广泛的故事是这样的:相传,自女娲时期以来,地下就有一条大鳌鱼支撑着大地,当鳌鱼累了需要翻身的时候,大地也会随之抖动起来,这就是地震。

由此,我们也不难发现,古代对地震的解释十分朴素,充满着传奇色彩,无一例外的都是有“专门的神”掌管着地震。


然而,随着科学的不断进步,人们对地震的认识也渐渐从神话中走出。1755年11月1日万圣节,葡萄牙里斯本发生大地震,导致约十万人命丧黄泉。自此,人们对“上帝管理地震”的理念更加怀疑,开始以科学的视角对地震进行深入研究。

20世纪初,科学家从深入研究地震波的性质开始,逐渐揭开了地球的神秘面纱,相继提出了多种有关天然地震成因的假说,为地震科研翻开了新的一页。


弹性回跳学说

弹性回跳假说是出现最早、应用最广的关于地震成因的假说,是根据1906年美国旧金山大地震时发现圣安德列斯断层产生水平移动而提出的一种假说。


弹性回跳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。

然而,弹性回跳假说也存在着局限性,虽然它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。

岩浆冲击说

1955年,日本的松泽武雄提出地下岩石导热不均,部分熔融,体积膨胀,挤压围岩,导致围岩破裂激发地震波,这是所谓的“岩浆冲击说”。我国云南西部腾冲的地震活动,就有学者认为可能与地下岩浆活动有关。

这一假说在火山地区比较受重视,因为那些地区的岩浆活动相当普遍,火山地震就是岩浆冲击的结果。然而,在其它地区,这一假说尚未得到进一步的论证。

相变说

相变说认为深源地震是由于深部物质的相变过程引起的。地下物质在高温高压条件下,引起岩石的矿物晶体结构发生突然改变,导致岩石体积骤然收缩或膨胀,形成一个爆发式震动源,于是发生地震。

当今科学界根据地震纵波在地下深部传播情况分析,深源地震所在部位也同样发生了错裂和错动,证明地震发生与断裂活动有关。同时,板块构造学说指出,当岩石圈板块向地下俯冲时,中、深源地震发生在向地幔消减的板块内部,而并非发生在地幔软流圈物质中,因而,根据目前的研究,相变说存在的依据得到了巨大冲击。


关于地震的成因机理,可以说是众说纷纭,呈现出“百家争鸣”的态势。除了上述比较广泛的假说之外,还有红肿理论,多应力集中,电磁成因等多种假说。

地震为什么会发生?——这是一个很简单的问题,但回答清楚却并不容易。百年来,有关地震的研究不断深入,但是地震成因之谜却仍然没有被完全解开。随着探测技术的进步和物理学、化学、地质、数学甚至是生物学等多学科的交叉渗透,深入发展,我们相信,人类终究会真正认识地震。

转载自:中国地震台网  zgdztw

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