一篇关于地震方面比较系统的文章

该文地震数据比较多，可供研究地震的参考。

地球、科学与人类已经进入到一个特殊的关口

                                                               之——地质关口（1）

志勰

通过40年的地震统计说明了地球地震应力结构，地震应力的分层，有数据显示1980年为地震的阶段的一个分界点，地震的深度有向下延伸的趋势，地震次数在随着时间的推移在快速增加，地震进入新的活动期。补充了一种新的导致板块运动的动力，提出了一种地球板块演化的过程，地球现有板块来自于8.4亿年前的一次行星撞击。板块的演化过程对应地球的三个冰期。（不详细介绍了，内容比较多比较杂的一篇，也是搞得时间比较长的一篇）

0 引言 

   我们先来看这样一组数据：

   （数据来源中国地震台网(CSN)）表格中所列出的是四十年来每十年半世界上发生的地震次数，考虑到40年前的地震记录监测的仪器设备问题，因此所采用的地震级别为五级以上的地震。

    从如上图表中可以看出地球在相同的时间段，随着时间的推移地震次数在逐渐递增。那么我们是否可以跟着这个宏观统计得到结论，地球的地震灾害在随着时间的推移逐渐增加呢？要得到这个结论，我们需要对地层现阶段的应力变化趋势有确定性的支持结论，另一方面也需要对地球未来的应力结构趋势是否支持这样的结论做一个可行性的分析。我们知道地质应力处于平衡状态，我们是不能采用现有的手段去观测和发现的，就如同牛顿运动定律所展示的惯性内容一样，作用力大小相等方向相反，只是一种作用力平衡状态。我们所能得到的地质应力事件，只能通过地质应力强烈变化的过程来得到，而这个地质应力强烈变化的过程就是已经发生的地震，或者正在发生的地震。来进而判断现在地层的地质应力状态。因此，我们判断的状态则是到现在为止已经发生的地震事件。

一、地震事件在地球的结构

    在地震点和地层的深度上，我们一般将地震划分为三种，通常将震源深度小于60公里的叫浅源地震，在60-300公里深度的叫中源地震，大于300公里深度的叫深源地震。我们研究地震主要是研究地球的应力结构,来从而得到某个地层区域其应力失去平衡的时间点，而应力结构必然和地球的结构是密切相关的，而这样机械简单的将地震简单的按深度划分为三种浅、中、深源地震，则失去对地震在地层中精确种类的定义。针对地震研究，我建议采用新的定义方案来对地震定义种类。

  一种定义方法是按照地球的结构属性来定义，从1970年到现在四十年来震源深度最深的地震是1997年3月3日发生在汤加地带的四级地震，震源深度达到781km。那么对于我们所研究的地震来说，绝大部分震源深度都处于从地表到781千米深度以内。而这个震源深度则处在下地幔的位置。从地表到这个下地幔的地球结构则是这样：

   地球最外层则是地壳，其平均厚度为17千米，大陆较厚最高的高原厚度可达70千米，海洋较薄只有几千米。其中大陆地壳平均厚度33千米，分上下两层。上层化学成分以氧、硅、铝为主，平均化学组成与花岗岩相似，称为花岗岩层。下层富含硅和镁，平均化学组成与玄武岩相似，称为玄武岩层。两层以康拉德不连续面隔开。地幔主要由致密的造岩物质构成可分成上地幔和下地幔两层。上地幔即B层(莫霍面～400千米)和C层(400～670千米)，曾称榴辉岩圈，由类似橄榄岩的超基性岩组成。物质成分除硅、氧外，铁、镁显著增加，铝退居次位，由类似橄榄岩的超基性岩组成。但具较大的塑性；地震波的P波速度约为8.10千米/秒，S波速度约为4.7千米/秒。。下地幔，D层(670～2885千米)，物质成分主要为硅酸盐，此外还有金属氧化物与硫化物，特别是铁、镍显著增加，主要为镁方铁矿(Mg，Fe)O，具石盐结构，硅酸盐(Mg，Fe)SiO3，具钙钛矿结构。温度约1850～4400℃，物质状态属固态。上地幔顶部存在一个地震波传播速度减慢的层（莫霍面），岩石圈（岩石圈指地壳和上层地幔顶部）以下称为软流层（Asthenosphere）——百度百科

         依据地球的这种结构，可以简单的将地震划分为地壳地震、上地幔地震以及下地幔地震。地壳地震和上地幔地震以莫霍面为分界线，莫霍面一般的深度33千米。这一点可根据莫霍面的特征来区分。上地幔地震和下地幔地震的分界除了深度之外不是很明显，但性质和意义则不同，它说明地质应力的集结的程度，纯粹的液体之间是不可能产生强烈地质应力即地震的。上地幔存在一种过渡结构，反映在地震波速上：

    根据地球物理和地质学研究结果发现在上地幔上部深度约60～250千米范围内，存在一不连续低速带，地震波速(vP)在深60千米处，从8.2千米/秒，下降到深150千米处的7.7千米/秒，在深250千米处又上升为8.2千米/秒，属于软流圈，岩石可以存在局部的熔融。横波vS从相应的4.6千米/秒降至4.0千米/秒。热量约(1.1～1.5)×10^31焦，已高于物质在该深度的熔点，局部呈熔融或软化状态。一般认为这可能是基性或超基性岩浆的发源地，故称软流圈。深源地震也发生在上地幔中，最深达720千米。因此对上地幔的研究日益受到重视并有了很大的发展。

　厚度为20～400千米。地震波速在其内部随深度增加的梯度较小，在60～150千米间，许多大洋区及晚期造山带内有一低速层，可能是由地幔物质部分熔融造成的。——百度百科

    该过渡结构对地质应力有重要的意义

二、地震数据及分析

  每一个地震事件，都对应一个地质应力的剧烈变化。不同地层深度的地震事件，就表示不同地层深度的地质应力失衡事件。只要找到地层地震的数字规律变化，那么也就找到了地层物质运动变化应力失衡事件的规律。

1、地壳地震数据及分析

  我们先来看如下的四组数据(关于数值取值的问题，对1970/1/1-1980/1/1、1980/1/1-1990/1/1分别取0-1千米的时候,其数值分别为338、360次，而对2000/1/1-2010/1/1、2000/1/1-2010/1/1分别取0-1千米的时候，其数值分别为38、50次，这有问题。因此，数据中的取值都取千米对应的整数。)：

1970/1/1-1980/1/1    震级 3-10.0

地震深度 （千米）	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17	18	19	20	21	22	23	24	25	26	27	28	29	30	31	32	33	34	35	36	37	38	39	40
地震次数	1	2	3	4	18	7	7	9	5	128	19	19	27	22	210	30	22	42	12	651	17	17	24	27	72	12	20	9	10	98	10	23	1375	27	34	30	22	22	22	45

1980/1/1-1990/1/1    震级 3-10.0

地震深度 （千米）	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17	18	19	20	21	22	23	24	25	26	27	28	29	30	31	32	33	34	35	36	37	38	39	40
地震次数	51	62	83	132	301	139	199	241	417	1045	305	264	253	267	599	261	207	183	183	331	148	161	171	160	315	184	191	183	200	299	307	595	2853	400	320	216	179	141	154	207

1990/1/1-2000/1/1    震级 3-10.0

地震深度 （千米）	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17	18	19	20	21	22	23	24	25	26	27	28	29	30	31	32	33	34	35	36	37	38	39	40
地震次数	28	74	96	147	1018	248	277	396	669	1762	525	483	516	606	885	486	474	461	447	514	430	426	476	452	585	439	476	490	534	600	669	1030	2935	759	554	430	375	350	328	290

2000/1/1-2010/1/1    震级 3-10.0

地震深度 （千米）	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17	18	19	20	21	22	23	24	25	26	27	28	29	30	31	32	33	34	35	36	37	38	39	40
地震次数	33	79	143	233	1140	575	651	756	840	8086	947	1003	1033	1265	1949	974	913	805	749	1016	675	673	664	664	859	679	579	612	642	1620	614	700	3765	534	1365	523	489	507	513	545

  在如上的四组数据中，地层深度5千米、10千米、15千米、20千米、33千米的深度上都存在一个地震次数的峰值，在此之外，1970/1/1-1980/1/1和2000/1/1-2010/1/1期间30千米还存在一个小的分层。下面我们来看四组数据共有的分层数据：

	5千米	10千米	15千米	20千米	33千米
1970/1/1-1980/1/1	18	128	210	651	1375
1980/1/1-1990/1/1	301	1045	599	331	2853
1990/1/1-2000/1/1	1018	1762	885	514	2935
2000/1/1-2010/1/1	1140	8086	1949	1016	3765

   这四组数据中在地震深度从30千米到33千米数值明显增大，且在33千米达到一个相对峰值。如果在30-33千米处为陆地地壳和地幔平均分界面，15千米处为海洋平均地壳和地幔分界面，那么5千米、10千米、20千米处又对应什么样特征的地层结构呢？这四组数据是建立在四个10年的宏观统计数字上，四组数据都有相同的这个峰值规律，它必然不是随机的，必然有它所对应的地层的规律。它意味着地壳的结构性质可以分为五层。或者换句话说，地壳地震可以细分为五种，这是从数字的统计规律上来得到的一种结论。

    另一个规律是，随着时间段向后的推移，地震次数迅速增大。1970年到1980年10千米深处的地震次数只有128次，而2000年到2010年10千米处的地震次数则增大到8086次。而其他深处的峰值变化则较缓。越接近地表，地震则越具有破坏性，而这个数据趋势说明，破坏性的地震事件在未来会快速增加。

    另一方面我们来看前言中提到的5级以上的地震，我们知道5级以上的地震才具有破坏性，从1970-2010年的4个10年段，5级以上的地震发生的数量分别为2834-8246-14153-26585，四个数值递增的倍数分别为2.9-1.75-1.88，即便我们取最小的递增倍数1.75，那么未来十年即将发生的5级以上的地震次数则为46523次。这是从地震数字规律上用概率的保守估计。

    如上只是根据数字的规律所得到的数学上的结论，对于我们所追求的地震的科学性质来说，是远远不够的，还需要物理的分析！

2、地幔地震数据分析

    1970到1980年间发生的地震次数较少，对于地幔层次的地震数量来说就更少了，采用统计的方法来得到少量的地震事件对于事件发生的意义不大，可以作为参考。另一方面，从1970-2010的时间里，如下的四个时间分段都是在时间上的演化过程。数据如下列表：

1970/1/1-1980/1/1 震级 3-10.0

地震深度 （千米）	40-50	50-60	60-70	70-80	80-90	90-100	100-110	110-120	120-130	130-140	140-150	150-160	160-170	170-180	180-190	190-200	200-210	210-220	220-230	230-240	240-250	250-260	260-270	270-280	280-290	290-300	300-310	310-320	320-330	330-340	340-350	350-360	360-370	370-380	380-390	390-400
地震次数	327	242	162	100	57	104	56	57	57	50	36	31	28	12	11	19	17	15	20	16	7	6	3	2	7	4	2	2	2	2	4	6	2	9	16	8

地震深度 （千米）	400-410	410-420	420-430	430-440	440-450	450-460	460-470	470-480	480-490	490-500	500-510	510-520	520-530	530-540	540-550	550-560	560-570	570-580	580-590	590-600	600-610	610-620	620-630	630-640	640-650	650-660	660-670	670-680	680-690	690-700	700-750	750-800
地震次数	9	6	6	5	5	4	1	6	1	6	5	3	3	10	15	17	14	12	10	19	22	8	3	7	3	2	1	0	0	0	0	0

1980/1/1-1990/1/1    震级 3-10.0

地震深度 （千米）	40-50	50-60	60-70	70-80	80-90	90-100	100-110	110-120	120-130	130-140	140-150	150-160	160-170	170-180	180-190	190-200	200-210	210-220	220-230	230-240	240-250	250-260	260-270	270-280	280-290	290-300	300-310	310-320	320-330	330-340	340-350	350-360	360-370	370-380	380-390	390-400
地震次数	1459	1148	816	490	275	259	227	229	195	153	166	128	110	79	71	70	62	64	72	45	32	30	21	15	14	14	12	22	15	15	26	25	20	17	26	17

地震深度 （千米）	400-410	410-420	420-430	430-440	440-450	450-460	460-470	470-480	480-490	490-500	500-510	510-520	520-530	530-540	540-550	550-560	560-570	570-580	580-590	590-600	600-610	610-620	620-630	630-640	640-650	650-660	660-670	670-680	680-690	690-700	700-750	750-800
地震次数	15	23	19	14	27	16	14	20	21	28	24	24	30	45	50	27	23	31	18	50	55	19	13	9	6	6	1	0	0	0	0	0

1990/1/1-2000/1/1    震级 3-10.0

地震深度 （千米）	40-50	50-60	60-70	70-80	80-90	90-100	100-110	110-120	120-130	130-140	140-150	150-160	160-170	170-180	180-190	190-200	200-210	210-220	220-230	230-240	240-250	250-260	260-270	270-280	280-290	290-300	300-310	310-320	320-330	330-340	340-350	350-360	360-370	370-380	380-390	390-400
地震次数	2208	1365	924	602	458	566	526	407	324	286	305	261	184	153	139	173	152	117	97	60	84	51	43	39	38	32	33	30	18	19	23	40	32	39	27	41

地震深度 （千米）	400-410	410-420	420-430	430-440	440-450	450-460	460-470	470-480	480-490	490-500	500-510	510-520	520-530	530-540	540-550	550-560	560-570	570-580	580-590	590-600	600-610	610-620	620-630	630-640	640-650	650-660	660-670	670-680	680-690	690-700	700-750	750-800
地震次数	35	37	27	46	24	28	25	28	30	80	77	42	39	48	67	68	64	61	72	121	106	56	31	24	17	11	1	3	3	1	0	1

2000/1/1-2010/1/1    震级 3-10.0

地震深度 （千米）	40-50	50-60	60-70	70-80	80-90	90-100	100-110	110-120	120-130	130-140	140-150	150-160	160-170	170-180	180-190	190-200	200-210	210-220	220-230	230-240	240-250	250-260	260-270	270-280	280-290	290-300	300-310	310-320	320-330	330-340	340-350	350-360	360-370	370-380	380-390	390-400
地震次数	4552	3136	2081	1401	1103	998	940	771	669	572	500	440	399	310	302	331	265	236	193	128	126	106	72	86	69	80	63	70	63	64	77	110	88	82	100	94

地震深度 （千米）	400-410	410-420	420-430	430-440	440-450	450-460	460-470	470-480	480-490	490-500	500-510	510-520	520-530	530-540	540-550	550-560	560-570	570-580	580-590	590-600	600-610	610-620	620-630	630-640	640-650	650-660	660-670	670-680	680-690	690-700	700-750	750-800
地震次数	100	74	67	71	53	73	69	71	64	130	140	92	129	125	154	140	113	132	130	218	201	89	77	52	28	24	17	11	9	2	1	0

    如上四个时间段除了震源深度400千米的不太明显的峰值规律之外，就是四个时间段的数据在590-610千米处的峰值规律。当然，随着时间的推移，地震的次数在递增的规律在上地幔的数字规律上仍然存在的。

   地幔中的地震也存在分层，但没有地壳上的那样严格。其中1970/1/1-1980/1/1期间的分层和1980-2010期间的分层都不同，我们单独的说。1980-2010期间的分层我们在采用列表的方式说。

1970/1/1-1980/1/1期间，在深度90-100km期间产生第一分层，在深度190-240km产生第二个分层，370-410km产生第三个分层，530-560km产生第四个分层，590-610km产生第五个分层。此外还存在两个有争议的分层，一个分层就是470-480km的分层，460-470km和480-490km两个外围10年都是发生一次地震，而中间的470-480km却10年发生了6次地震。另一个分层是630-640km的分层，620-630km和640-650km10年间都是发生3次地震，而630-640km却发生了7次地震。

1990/1/1-2000/1/1期间，在670-690km存在一个新的应力分层，发生次数为3次，但该分层在2000/1/1-2010/1/1期间消失。为什么判断为一个新的地质分层，其原因在于1970-1990期间，发生三级以上地震最大的深度在660-670km区间1次，而1990/1/1-2000/1/1期间670-690km区间是新增加的震区，而且在750-800区间还发生了一次地震，该地震深度为781km。这是地震应力区域在向下延伸的区域。如果2000/1/1-2010/1/1最深震区退回1990年前的670km深度，那么这是偶然。但2000/1/1-2010/1/1的地震深度不但没有退回670km深度，而且地震次数远超过1990-2000年期间的峰值，并形成随着深度的下降，逐渐衰减。这说明新增加的区域已经在变成正常的地震应力区域。换句话说，随着时间的推移，地震应力在向地球深处延伸。所以1990/1/1-2000/1/1期间，在670-690km存在的这个新的应力分层是临时性的分层。

下面我们来看1980-2010年间的地震次数数据：

  第一分层： 在1980/1/1-1990/1/1期间，在深度340-450km间，存在一个地震次数回升的地震区。而1990/1/1-2000/1/1期间，该地震次数回升的地震区则在350-440km，2000/1/1-2010/1/1期间，该地震次数回升的地震区则是350-410km区间。随着时间的推移，该区域有些收窄。

  第二分层：在1980/1/1-1990/1/1期间，在深度530-550km间。1990/1/1-2000/1/1期间，在深度490-510km。2000/1/1-2010/1/1期间，在深度490-510km。

  第三分层：三个时间段都是统一的，都在590-610km。

  可以看到，在第一第二分层，这两个分层随着时间在变化。

  1970-1980间的应力结构很明显和1980-2010年间的地质应力分层存在区别。1970-1980期间的数据应该和1970年之前的数据作比较才能有确定结论，主要是地震次数较少，是不是偶然的因素。如果不是偶然的因素，那么从这两种地质应力分层不同上，可以得出1980年以前是一个应力阶段，1980以后是另一个阶段。1980年为分界点。

3、震级次数

  从1970年1月1日到2009年12月31日，被记录在案的世界总地震次数为132127次，其中1-40千米之间的的地壳地震为79870次，40-670千米之间的的上地幔地震为38130次，大于671千米深度的下地幔地震次数为29次。地震级数与次数的统计如下表：

	3级地震	4级地震	5级地震	6级地震	7级地震	8级地震	9级地震
1970/1/1-1980/1/1	4824	4576	2834	933	168	11	0
1980/1/1-1990/1/1	18808	15605	8246	1368	129	4	0
1990/1/1-2000/1/1	32482	27096	14153	2012	181	7	0
2000/1/1-2010/1/1	60852	53560	26585	1902	194	18	0

  从上表中我们可以看到，除了6级和7级地震之外，其他的地震次数3级地震、4级地震、5级地震、8级地震随着时间的推移，地震次数基本上大多相差成倍左右，其中1970-1980年期间相差几倍。这表明3、4、5级地震次数在随着时间的推移快速上升。6级地震次数1990-2000年间的2012次为最大值，而7级地震随着时间的推移，其发生次数仍然在缓步推高，8级地震在2000-2010则出现一个快速推高的18次最大值。

4、震级对地域地质结构的影响

  只要发生地震，那么就说明地域地质结构发生了变化，大地震会使震源地区地域地质结构发生大的变化，小地震说明震源地区地域地质结构发生了小的变化。地域地质结构不发生改变该地区是不会有地震发生的。即便再有应力作用，也仅仅是处于作用力平衡状态。只有当地域地质结构在应力作用下发生改变的时候，如地层结构板块在应力作用下发生断裂、错动等，所形成的地质应力失去平衡复位的震动，地层结构板块间的冲撞、板块的断裂。导致大的地层地质板块发生应力根本性改变的必然是大地震。如地震后原板块间的应力方向发生改变或者产生新型的应力结构。

  我们知道发生地震的地层深度有781km，每一个深度上都有可能发生地震，这点以为前面我们所列出的数据所证实，因此板块结构是一种立体的结构，不是一层。前面我们所列出的地壳地震峰值的规律有5个峰值，那么这是不是代表40公里深度的地壳有5个深度的层次呢。至少在这5个深度上发生地震的频率较高。另一方面上地幔中的590-610千米深度的峰值也是这个问题。

5、地震数据的分析的总结性结论

  地壳地震中，10km地震次数增加最快。地震次数随着时间的推移在快速的增加。7级地震次数较为稳定，但次数也在缓步增加。地震次数随着时间的推移在快速增加，有加速的趋势。大地震，8级以上地震也在呈快速增加的趋势。

   地幔地震显示1980年为地震应力结构的分界点。并且地震深度有向下延伸的趋势。

三、地震的分布

  下表所列是从1970/1/1-1999/1/1时间段的里氏3.0-10.0级的一定深度的地震.在上面地壳和地幔中已经分层的地震层面,采用该层面的特定深度的数据,没有分层的则采用某段深度区间的数据,如下表:

深度5km 震级3.0-10.0 事件数目2477 1	深度10km 震级3.0-10.0 事件数目11018 2	深度15km 震级3.0-10.0 事件数目3639 3
深度20km 震级3.0-10.0 事件数目2512 4	深度33km 震级3.0-10.0 事件数目10926 5	深度41-60km 震级3.0-10.0 事件数目12551 6
深度340-450km 震级3.0-10.0 事件数目1373 7	深度530-550 km 震级3.0-10.0 事件数目466 8	深度590-610km 震级3.0-10.0 事件数目607  9
深度661-800km 震级3.0-10.0 事件数目47 10	深度60-300km 震级3.0-10.0 事件数目20111(中源地震) 11	深度301-800km 震级3.0-10.0 事件数目16130(深源地震) 12

  1-5图我们可以看到,3-10级地震的覆盖面积几乎遍及全球大多数地方,如果我们采集的数据不是3-10级,而是0到10级,那么可以确定的是覆盖面积率会更高,如果在在时间上推广,不是1970-2010年,而是从历史到现在的时间段,那么,地球任何一个地方都可能发生地震。

  第6图是地壳和地幔相接的地带，我们可以看到地震主要发生在环太平洋、印度洋北部的青藏高原和中东地中海一带，此外，非洲大裂谷、印度洋中间的岛屿、大洋洲和南极洲之间的地带、大西洋中脊有零星的地震。

  第11图中源地震所有3级以上地震次数的集合，地震范围比第6图中的范围小了很多，环太平洋带上和北美接壤的地带则没有地震，大西洋中脊也不存在地震了。在和南极洲接壤的四个点上存在零星地震，在亚欧大陆北部东经120度北纬60、75度附近存在两个点的地震。印度洋北部和地中海一带存在地震。

  图12为深源地震，地震区域范围又小了很多。地中海存在一个震点，青藏高原附近存在一个震点。南美洲和太平洋相接地带的中端，存在一个地震区域。日本一带是一个地震区域，南亚是一个地震区域，大洋洲东部从新几内亚岛到库克群岛一带是一个地震区域。图7、8、9、10是不同深度的分层地震。从图7中可以得到青藏高原的深源地震点不大于340km（实际332km）。地中海地震点不大于530km（实际480km）。南美洲地震点不超过661km（实际645km）

  我们知道，上地幔的C层(400～670千米)是一个地质分层，但是在1970/1/1-1980/1/1和1980/1/1-1990/1/1时间段的震级3-10.0级的统计中，地震的最深层次就到这个670km深度的层次上，那么下面我们来看一下670km以下的分层地震区域。如图：

深度(km) 670-680 震级 3.0-10.0 13

深度(km) 681-700 震级 3.0-10.0 14

深度(km) 701-800 震级 3.0-10.0 15

  从上图中我们可以看到，日本地震带仅到680km深度（680km），南亚地震区域则可以到700km的深度（693km），大洋洲东部的库克群岛一带的地震带则可以到781km的深度。

四、地球板块的运动及趋势

  关于地球板块的运动和趋势两年前就已经发了一些不成熟的看法，可参见②，本部分则主要在地球全局的角度来说明，以前文章中讨论过的内容不会再针对板块的地域做细致的分析，但会根据1970-2010年的地震数据分析以及新的力学分析修正旧有的不准确的说法。但大部分的趋势基本吻合。想细致了解原观念的朋友可参见旧文。

1、地球板块运动的动力

    在美、非、大洋洲板块的应力及未来地球应力的发展趋势①应力的种类中提到有四种导致地球地表运动的应力，第一种是地球自转的离心力，也是地球应力最关键的力，它和万有引力一样直接作用和关联其它三种应力，它使地球表层应力的趋势垂直于赤道的方向，使该区域的物质向赤道运动趋势。第二种是不是以地球自转轴为中心对称的质量分布所引起。该应力作用的趋势是使物质均匀的分布在平行于赤道的环带上。第三种是天体的引潮力，该应力以天为周期。第四种地球的公转，地球以地轴为轴心自转地轴与地球公转轨道面成66°34′的角度，该应力周期以年为周期。地球的板块就是在这四种应力的作用下进行运动的。

  在这里，补充一个导致地壳运动源应力。即岩浆和地壳的摩擦力引起的力。根据第一种原应力，在高纬度地带的岩浆由于受到地球离心力的作用会，该岩浆和大陆一样，同样会产生向赤道运动的力，岩浆在这种力的推动下，将会产生对流。其特征是岩浆从南北极出发，然后在赤道下沉。但由于岩浆是液体，运行的速度要大于地壳地幔物质的运动速度，因此，将会对地球板块产生拖戈力。其运动方向趋势和第一种力的方向是相同的。

2、地球板块的现状

    受第一种应力作用最大的区域是南北纬度高的地区，其中北冰洋几乎没有什么陆地区域。南极洲的中心几乎就位于地球自转轴上，因此这两个地区的陆地板块所产生的移动的力比较弱。如图：

北冰洋 16

南极洲 17

  从两张图片上我们不难看出北冰洋和南极洲的陆地分布差异，北冰洋的四周几乎都是陆地，唯一一个陆地缺口的地方，缺口的中间是冰岛。而南极洲四周则都是海洋。从上图中可以看出，高纬度地带的陆地物质区域分布主要在北半球。那么根据地球自转的离心力所导致的地质应力的源头也主要集中在北半球了。其中在北纬度高的地区分布最大的是亚欧大陆，其次是北美大陆，分布区域大多处于北纬70以下的区域。其次非洲大陆也分布在北纬35度到南纬35度的区域。如图18：

18

19

　

   南半球也分布着三个州，在南半球纬度高的地区分布面积最大的是大洋洲，南美洲和非洲。其中南美洲最南南部的合恩角延伸到南纬60度附近的区域。这和北半球的物质分布是不能比的。

   总体来说，第一种应力作用于北半球的地质板块上，压缩北半球的物质，给它们向赤道运动的源动力，这个是使地球板块间的运动趋势应力上是最大的源应力。南半球的物质受第一种应力的影响，也会产生使南半球大陆向赤道运动的力，但远小于北半球。那么不是以地球自转轴为中心对称的质量分布所引起第二种应力呢？我们看一下太平洋就会明白了,如图19：

   太平洋占据地球总面积的三分之一左右，其面积超过地球所有陆地面积的总和，而且中间没有其它的陆地。地球的自转，将会使密集区域的物质向太平洋运动的趋势。其中，环太平洋火山地震带为地球上最大的火山地震带说明了这种情况（可参见地震分布图）。此外，大西洋的大洋中脊，大洋洲和太平洋接壤地区的密集地震也说明这种情况。

3、地球板块现状的的应力结构

  在地震的分布中，我们得到地层分层的结论，从地表各层的应力能扰动到深层上，我们可以得到，扰动的层次越深，该地区越处于地球板块结构中的关键位置。我们由深入浅来看地球的地质应力结构：

  从图15、14、13、10中我们可以得到如下的结论，大洋洲东部的库克群岛一带的地震带则可以到781km的深度，为最深的地震深度。南亚地震区域则可以到693km的深度次之，日本地震带到680km深度。这三个地震地区为地球结构的主应力地区，可以叫做主应力支撑地区。其中亚欧板块和大洋洲板块强烈作用的地区就是南亚地震区，通过南亚地震区将应力传递到大洋洲板块上，而大洋洲东部的库克群岛一带的地震带则是分销该应力。亚欧大陆和北美大陆通过阿留申群岛至楚科奇海一带的板块相连，等于北美洲的一个支点，因此日本地震带不仅支撑亚洲板块，同时还支撑着北美板块。阻止其下移。

  从图9、8、7、12中可以得到第二波应力支撑地带，南美洲地震点645km，地中海地震点480km，青藏高原地震点332km。我们可以把这三个地区叫做次主应力结构支撑地区。其中南美洲地震区和地中海地震区所起的作用是相类似的，南美洲地震区在主应力区右侧阻止北美洲下移，当然，它还存在别的作用，后面我们会谈到。而地中海则在主应力地震区左侧阻止欧洲下移。青藏高原地震带，所起的作用则完全不同，该最深点处在青藏高原的西南，它是分销亚洲的下移向西南方向的挤压力，如图12。另一个支撑点则通过中南半岛的缅甸区域-尼科巴群岛-印度苏曼达腊等分销。此外亚洲下移的应力撕裂横断山脉并通过横断山脉的断层挤压地表成云贵高原也分销该应力。青藏高原深源最深地震点仅332km的深度，只因青藏高原的隆起而把它列入次主应力结构支撑地区。它在全球应力结构中的作用要远小于南美洲和地中海的支撑作用的。

4、地球板块现状的的应力结构趋势

    如图20：亚欧板块在地球离心力的作用下下移，大洋洲板块在离心力的作用下上移，在南亚形成地质应力密集作用区（红1圈位置）。另一方面，大洋洲板块在亚欧板块的应力作用下，同时在和南极洲交界点的应力支撑作用下，致使大洋洲板块在向太平洋移动，（大洋洲向右的箭头方向）。该应力的支撑点在图的红2圆圈位置。

20

21

    北美洲受地球自转离心力向下移，南美洲受离心力作用下上移。并在中间红3圈形成应力作用趋势。因此北美洲和南美洲的强烈应力变化区域的应力变化程度要远小于亚欧大陆和大洋洲的剧烈作用区域。不论是南美洲还是北美洲，都存在着自北而南的山脉。那么这些应力就主要作用在这些山脉地区了。而北美洲大部分面积都分布在高纬度地带北纬65度到北纬30度之间的区域，因此南北美洲的应力作用主要是北美洲向下移动的应力作用。如上方的右图。

    亚欧大陆和北美大陆通过白令海和太平洋之间的群岛形成一个连接的整体，那么在受到地球离心力下移的过程中同时受到大洋洲和南美洲的支撑力，该支撑力则会使亚欧大陆和北美洲向左移动的趋势。（红4圈）

    来看欧洲，如图21，在北冰洋四周的陆地中，只有在冰岛那里存在一个缺口，同时大西洋的中脊裂谷也延伸到这里，在这里北冰洋和大西洋连通。如果我们在以北纬90度为圆心画一个圆，沿着欧洲大陆边沿做一条线，那么我们可以看到，这个线恰好像一条不太严格的螺旋线。另一方面，我们从对称上来看，我们所画的这个圆圈在陆地面积的分布上不是对称的，要大陆的面积要远大于北美大陆在这个圆圈附近分布的面积，一方面是地球自转所产生的离心力，在亚欧大陆要大于北美大陆，这样会对北美大陆最北端接壤地带产生一个向亚欧大陆的拉力。北美洲大陆由于白令海峡一带地层及南美大陆的支撑，靠近白令海峡一段有向西移动的趋势，而北美大陆的东北部则由于南美大陆的支撑及亚欧大陆的拉力有向北纬90度中间移动的趋势。该螺旋线的末端如果移动到冰岛北部的位置并且封闭这个缺口，那么亚、欧北美则形成一个大陆，北冰洋则成为一个内陆湖。我们从地球发展的应力趋势上看，这样的解释是很合理的。

    整个亚欧北美大陆移动到地球自转轴北极上时，在现在的大西洋的中脊裂谷形成最薄弱的地壳，在地球自转离心力的作用下，整个亚欧北美大陆从大洋中脊处（冰岛以北这带位置）被撕裂。北美洲有南美洲的支撑，亚欧大陆在东部南亚的支撑，只有西部的欧洲下方的非洲周围是地壳薄弱的大洋中脊，于是，在地球自转的离心力作用下，欧洲西部开始下移。

     从应力历史发展过程图上，我们可以推测到非洲和欧洲大陆最初并没有连在一起，从前面大洋中脊的地震上可以得到间接的结论。非洲和阿拉伯半岛中间的红海也是曾经的海洋，非洲和欧洲曾经也是隔海相望。

      这样就可以解释很多无法解释的事情。可以解释里海、黑海和地中海的内陆海的密集区域，可以解释这三个海洋地带山脉众多，可以采用应力解释伊朗高原、沙特阿拉伯高原的形成，同样也可以解释非洲复杂应力高原的形成，通过阿拉伯半岛和非洲的作用，可以解释两条东非大裂谷。还可以解释非洲和欧洲交界地中海附近国家的丰富的石油，非洲和沙特阿拉伯的沙漠！（图20颜色粗的箭头）

   如图20红5圈：亚欧大陆在地球离心力的作用下下移，在亚洲东南部由于南亚和大洋洲的作用受到支撑，这种作用的结果使，亚欧板块产生向西移动的力，同时欧洲板块由于地球离心力的作用，产生向下移动的力。

五、地球板块结构的演化

1、形成现有板块的最初格局

   在地质应力的一点看法中讨论过一点关于地球初始板块形成的过程，可参见。但采用哪种解释不能解释现在地球的情况。对地壳板块运动解释最成功的就是海底扩张说，但是海底扩张说有几个地方不能解释，如果一个大陆周围是大洋中脊在挤压这个大陆，那么挤压的结果应该在大陆形成四周高中间低的地形，非洲的地形显然不具有这样的特征，在北冰洋冰岛附近的大洋中脊的扩张，并没有在欧洲挤压出一片高原。对于亚洲的的高原也是无法解释，如果中国境内的高原可以采用两个板块的碰撞来解释，那么中西伯利亚高原呢？显然海底扩张学说不是推动板块运动的主要原因，只是众多种原因之一。

      按现代的板块学说，南北美洲和大西洋对岸的欧洲和非洲陆地的轮廓是一个大陆的轮廓。如果将这四个地方和并在一起，俨然一个一体的大陆。我们将欧洲下移被拉伸变形复原，也将南北美洲的应力作用变形复原，南北美洲和欧洲非洲一体的大陆会吻合的相当完美。那么这就有一个问题产生了，合并前的大西洋的面积必然归属太平洋，我们知道陆地面积占29.2%，海洋面积占70.8%。（如图19）太平洋的面积基本上等于地球直径圆的面积。如果再加上大西洋的面积，那么太平洋的面积将超过地球一半的面积。（太平洋的面积为18134.4万平方公里，大西洋的面积为9165.5万平方公里（不计岛屿）。合并后太平洋的面积为27299.9万平方公里。超过地球总面积的50%。）这非常不合理，因为如果地球是自然冷却的，它不可能再冷却过程中在一半的半球中不形成任何大的陆地，而在另一半的半球中形成大量的陆地。

  另一方面大西洋存在一个S型的大洋中脊，什么样的力量能让这样的一个大陆以S型的裂纹彻底撕开呢？地球的自转离心力不具有这么大的能量，应力作用的趋势是使物质均匀的分布在平行于赤道的环带上的第二种也不具有这样的能量。当然，即便有，但也不能解释太平洋区域没有大陆的问题。因为七个大陆的轮廓都是成型的，四个洲分裂开已经具有地球表面板块的基础了，地球表面拥有丰富的水源，因此地球的内部那时不可能发生大幅释放能量的原子反应，如类似于太阳黑子的核爆。这种情况采用地球本身的演化是不能进行解释的。那就只有采用地球外部的解释了！

    采用外部解释就是行星撞击，只有这种解释才能解释在大西洋S型的大洋中脊在最初裂开时，地球上整个半球的面积上没有大陆。要完成这样一次碰撞,那个时代应该具有这样的特点：

  第一、需要小行星的质量足够的大,应该至少需要其直径上百公里甚至几百公里吧。这样才能地震冲击波具有足够的能量。但也不会太大，比如一两千公里，否则，地球的运行速度,地球的轨道，地球的进动，自转轴的规律就不会是现在这个样子了，必然会发生重大的变动。

  第二、七大洲板块现在轮廓显示，我们可以在南北美洲和非洲欧洲找到明显对接的轮廓。碰撞时期地层已经明显生成地壳。地层的厚度不会太厚，否则不会一颗行星就会毁灭半个地球的地壳。像现在这样的地壳，陆地地壳的厚度达到30多公里的厚度，可塑性的地幔向地下延伸800公里，即便有直径上千公里的行星撞击地球，也不会毁灭半个球面的地壳，而不使这半个球面留下陆地板块，几乎把半个球面的地壳全部震酥。更不要说，摧毁了整个地球的地壳球面。

  第三、地层中的温度比现在要高，地幔是流动的。而不是像现在这样，上地幔是塑性的，这样才会对撞击冲击波的能量吸收较小，上万公里的地壳才会被地震波击得粉碎。从而使地球撞击背面的地壳大陆也发生裂开。

  第四、撞击后，火山喷发、岩浆、水气、灰尘等将会弥漫整个地球空间，地球表面将不会接受到太阳光的照射，会形成地球表面的寒冷。这应该是第一次大冰期的年代，或者说正是这次碰撞导致了第一次大冰期。在晚元古代发生的震旦纪大冰期在距今8.4～6.45亿年前，换句话说，这次碰撞发生在8.4亿年前。

  撞击结束后，半个地球的球壳被摧毁，地震波在经过半个球面的地壳被摧毁后开始减弱，巨大的冲击波在撞击点的地球背面，仍然将地球的另一半撕裂为7个板块。我们假设这次撞击后就剩下现在地球上的7个大陆，那么我们把这7个大陆加在一起的面积大概是1.5亿平方公里左右，这就是这次撞击中没有摧毁的地球地壳。大概是地球总面积的1/3.4。这样估算的是偏小的，原因是如亚欧大陆、非洲大陆上的高原就可能很大一部分是把原来的面积压缩的。不论是从海底扩张说，还是我提出的地球离心力导致的压缩，都会使原大陆的面积变小。经过这次撞击后，地球剩下的破裂板块在各种地质应力作用下，开始做漂移运动。

  现在地球上的七大洲是这次行星撞击所遗留下来的原始地壳板块。

2、地球板块的运动过程

    我们先来确定地球初始南北极的位置。

    我们知道，地球是一个两极略扁，赤道略鼓的球体，差多少呢？赤道半径为6378.137km,两极半径为6356.752km，两者相差21.385km。这个差值，除了地球的自转离心力之外，另一个重要的因素就是在地壳形成过程中的地球动力学因素。这个动力学因素前面我们曾经说明过，就是在地球离心力作用下，液体或者固体所产生的向赤道运动的力，这个作用力随着纬度越高，作用力越强。也就是前面补充的一种原应力。如图22：

图22

图23

图24

图25

    本图为原理图，图中红色的和箭头方向，为岩浆流动的方向。有的朋友一定会问，为什么海洋没有这样的流动方向。这是因为海洋的厚度太薄，只有几千米的厚度，地球自转所形成的这种原动力在海洋底层和海洋表层基本上没有多少差异，所形成的这种运动的力不明显。而图中所画的则是整个的地球地幔，它的厚度有2900千米左右，地幔的顶部和底部的地球自转的运行速度几乎相差一倍，足可以形成强大的压差，推动地幔产生对流。虽然现在地球在不断的冷却，可塑性的地幔已经向地下延伸，最深的地方781km的深处仍然存在地震，但仍然可以确定，这种对流仍然存在。根据这个动力原理模型，我们可以得到一个结论：

    在南、北两极处的地幔温度最高，而在赤道一带的地幔温度最低。由于在高纬度地带所产生的这种向赤道移动的力最大，那么在南北两极就形成地幔（岩浆）的低压区。同时在赤道就形成一个高压区。

    我们就可以得到关于地形的另一个特征：

    在南北极自转轴的中心，会存在一个中间低，四周高的地带，这个地带就是最原始地球冷却过程中的岩浆的低压区。当然，由于地壳的运动，这个区域可能已经移动到其他的地方。而不一定在自转轴上，不过我们可以根据地球板块的移动来确定这一区域。

   北冰洋存在这样一个类似地区，在google地图上这一带地区最低的中心点超过4200km，但是由于北冰洋四周的陆地发生强烈的应力作用，尤其是北美洲的运动，使该地区的海洋地貌不再严格具有这样的特征。南极洲和大洋洲也具有这样类似的特征，但是在板块的长期运动过程中，也已经不再严格具有这样的特征。可以说特征性已经遭到破坏。由于南极洲存在大煤田，可以肯定的是南极洲不是最初的古南极。那么，现在的大洋洲板块则可能就是古南极洲。我们看一点大洋洲的资料，如图23：

  澳大利亚的大部分国土，约70％，属于干旱或半干旱地带，中部大部分地区不适合居住。澳大利亚有11个大沙漠，它们约占整个大陆面积的20％。由于降雨量很小，大陆三分之一以上的面积实际上被沙漠覆盖。澳大利亚是世界上最平坦、最干燥的大陆，中部洼地及西部高原均为气候干燥的沙漠， 能作畜牧及耕种的土地只有26万平方公里。沿海地带，特别是东南沿海地带，适于居住与耕种。这里丘陵起伏，水源丰富，土地肥沃。除南海岸外，整个沿海地带形成一条环绕大陆的“绿带”，正是这条“绿带”养育了这个国家。③

  我们知道，地球有46亿年的历史，那么最初古老的陆地表面就有46亿年的演化史。通过阳光照射、氧化、热胀冷缩、水、生物等各种风化，可以将岩石层层剥蚀变成土壤，高山上的植物都是这种杰作。而大洋洲是最平坦最干燥的大陆，三分之一的面积被沙漠覆盖，说明地表演化时间短。平原等适宜植物生长耕作的地方都是风和水对风化腐蚀岩石结果的搬运，这些土壤也是岩石风化而来。这说明大洋洲必然是长期不能被风化的结果。如果大洋洲就是古老的南极，那么这个问题就解决了，因为大洋洲的表面上如果覆盖了几千米的冰川，这是导致的必然结果。沿海地带，特别是东南沿海地带，适于居住与耕种也说明了这个问题。因为冰川溶解，必然先溶解大陆边沿的，边沿的进入演化的时间早。大洋洲是最初的南极，这是最具可能的。

  大洋洲基本上是中部低，四周高，这一点和上面我们提到的岩浆动力所形成的地貌特征是基本上吻合的。现今南极大陆不是南极，那么它最初在哪里呢？大陆漂移说认为南极洲是冈瓦纳古陆（Gondwana land ）的一部分（南半球超级大陆，包括今南美洲、非洲、澳大利亚以及印度半岛和阿拉伯半岛。 ）如图24。其中不合理的地方在于冈瓦纳古陆这个拼合图中有两个地方的大岛给去掉了，如图25中的两个黑圈。其中印度半岛的斯里兰卡具有65610平方公里，而位于非洲的马达加斯加岛则有62.7万平方公里。处于非洲的马达加斯加岛，采用任何板块动力学，它也不会如24图中相对于非洲向南移动至少上千公里。而处于印度半岛南部的的斯里兰卡，这个岛屿应该和印度半岛具有相同的地貌历史过程，应该是一样久远。岛屿中间高，四周低，存在海拔千米以上的山地。如果是随印度半岛板块运动飞过来的，那么是不能解释的。这个岛像没有受到过任何外来的地壳应力，几乎是左右对称的。那么原始的古大陆应该是什么样的呢？

  在地球板块现状的的应力结构趋势中我们已经讨论了非洲和北美洲在地球应力趋势的最初始欧洲和北美洲应该是闭合的，是一个大陆。北美洲的东北部因为亚欧大陆的拉力应力作用向上移动过，欧洲如果和北美洲形成闭合，那么欧洲的最南部至少要向高纬度的地方上移到闭合位置。那么非洲也需要向上移动要小于那个距离，因为现在的非洲是被南北压缩过的非洲。那么行星碰撞前南美洲、非洲、南极洲和大洋洲的位置则应该是这样了。如图26，其中大洋洲中心所在的位置就是南极。

图26

图27

     受行星撞击后，则裂成图26。受海底板块扩张的应力作用，四个板块相互分离。同时大洋洲板块开始脱离南极地球自转轴中心位置，并在向下移动过程中受到新西兰新生成板块的阻碍，如图27的红圈，并在侧向应力的作用下改变运动的方向，同时将新西兰周围的新生地表撕裂挤压，发生摩擦的地带是现在的大西洋的东南沿海一带，并且大洋洲发生旋转。南美洲也开始远离非洲并拉动现在的南极洲，由于大洋洲上有巨大的冰川高原，在南极洲的挤压下一旦脱离开地球自转轴的中心，大洋洲就会产生由于地球的离心力产生的向赤道方向的应力作用，反而拖着南极洲向赤道运动，将南极洲推向地球自转轴的中心，这样南极洲就会因为地球的自转而固定在那里。同时，大洋洲上的冰川融化，海平面逐渐上升。碰撞前地球南北极的冰川在46亿年前就开氏积累，一直积累到8.4亿年前，积累了30多亿年，虽然有小行星灾难性的撞击，但是对于大洋洲上的冰川来说，毁灭掉的也是少数。我们从北冰洋的深度不难想象到南极洲的冰川有多少，北冰洋南森海盆最深处达海平面下5,449km。可知大洋洲上当时巨大的冰川的高度比喜马拉雅山还要高的多。另外，大洋洲的面积比现在要大的多，在不断和其它板块的撞击过程中，一是使大洋洲自身因挤压而抬高，另一方面也会产生超大级别的地震，边沿也会被逐渐碰撞掉。现在的大洋洲除了南面，其它地方的都是周围高的。

   在几亿年前，当时地球表面的山脉和高原并不像现在这样高，陆地面积相对比现在要少。像西藏高原，当时还是海洋呢，冰川融化以前，海平面比现在要低。冰川完全融化后，海面上升了几十米甚至上百米，以前的陆地几乎大部分被淹没。由于在运动过程中不停的碰撞，火山经常爆发，使太阳能量不能正常溶冰。我们大概算一下，假设大洋洲每年移动1厘米，那么1亿年才移动1千公里，从南极洲到赤道大概是1万公里，假设大洋洲走到三分之一开始溶冰，那么就需要3.3亿年。而这个时间和震旦纪大冰期后，所发生的石炭—二叠纪大冰期的时间是相吻合的。

   在地质史上的第一次大冰期——震旦纪大冰期后，地球经历了长达3.3亿年的温暖时期。在古生代晚期，地球又进入第二次大冰期，即石炭——二叠纪大冰期，这次以南半球发育大量冰川为特征。石炭——二叠纪大冰期出现在距今3.5亿~2.7亿年以前，发生在石炭纪中期至二叠纪初期，因石炭纪和二叠纪属于晚古生代，又称晚古生代大冰期，也是显生宙中最大的一次冰期。（百度百科）

    这次大冰期发生的时间有些吻合，南半球也吻合，但是持续的时间则不好说了。因为持续了8千万年。另一方面，南极洲在进入到地球自转轴的时候也开始凝冰。换句话说，南极洲冰川的年龄要大于3.5~2.7亿年。

    在这个过程里，亚洲、北美洲、欧洲也都在下移，同时欧洲、非洲和南北美洲也在分离。

    南极洲将冰川融化完之后，质量大幅减少，地球自转离心力给它的动力也就接近现在的恒值了。同时，它也进入南回归线之内，撞击南亚。经过几亿年的演化，地球的地壳也增厚了。在中南半岛和和台湾形成支撑。这已经很接近现在的位置了。形成地球应力结构的主应力支撑。其作用是减缓亚欧大陆的下移。这个支点的建立，直接导致亚洲下移的动力向西南压缩，导致了西藏高原-伊朗高原-埃塞俄比亚高原等一系列高原的隆起，这种压缩也导致了东非大裂谷的产生。同时这个支点的建立，直接诱发了大量的地震火山活动。时间上，和第四纪冰川的时间吻合。

　

2010年7月1日

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说明：本文没有写完，下次不知道什么时候写，把这不成文的初稿发上来，供研究地震和板块演化研究的朋友们参考。（还有两个主题没写，一个是地震趋势分析，另一是地震精确预测的方法）以后会修正补充。顺便附一张曾经采用的分析图（以及当时的分析记录）

  （黄色的圈是世界地形图上标示的高原，绿色的圈是应力变形折皱区域，蓝色的是山脉，粉色的两条是东非大裂谷，红色的是海岭海丘。

    既然高原是应力压缩区域，那么我们把高原连接起来，就是图上颜色最淡的的黑条。我们就得到陆地上的应力压缩区域。整个黑色的条就是应力压缩走势。我们可以看到有这样的特点，亚欧分界限乌拉尔山脉一带基本上没有高原，包括整个欧洲以及亚洲的一部分。这一带是没有应力压缩带的。这一点和我们在欧洲和非洲板块的应力中是吻合的。亚洲、非洲以及南北美洲的应力压缩带存在一个不能合理解释的地方。南北美洲应力压缩带都可以找到应力压缩支撑点，其中亚洲的应力压缩带也可以从东、东南亚的褶皱地带支撑获得解释。但非洲却不能获得解释。如果从亚欧传过来的两条应力带，那么非洲板块的高原则不能合理解释，因为非洲的南部没有应力支撑点。非洲板块完全可以通过南移消化掉这部分应力。我们知道东非存在东非大裂谷，无论如何是不能解释东非大裂谷的。这需要我们考虑板块的分界了。非洲的南部必然曾经存在过一个板块作为应力支撑。

参考：

本文地震数据来自于中国地震台网中心，http://www.csndmc.ac.cn/newweb/index.jsp

本文板块运动参考名词数据来自于百度百科和google earth地图。

本文提到的旧文都在 物理新战线栏目

地球、科学与人类已经进入到一个特殊的关口

                                                               之——地质关口（2）

志勰

对深源地震的机理进行了解释，对地球应力动力进行了较为系统的分析。提到一种精确预测地震的方法。通过对近10年数据的分析和历史数据比较，地球的地质应力结构在发生逐渐的改变。地震次数地震级别正在呈逐渐上升的趋势。地球已经进入新一轮地震周期。

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    在上篇结尾我们谈到地球板块演化构成现在的结局，是由于大洋洲移动到接近赤道附近和南亚碰撞，形成地球主应力的一个支点，该支点形成后阻断了亚欧大陆下移的趋势，使亚欧大陆在地质应力的作用下压缩，从而导致青藏高原的崛起。地球应力可参考地质关口（1）最后的附图。由于大洋洲和南亚的碰撞是一个逐渐的过程，根据石炭——二叠纪大冰期出现的时间，因为这个大冰期出现的时间也会导致大量的火山活动，那么青藏高原崛起的时间，最初时间应该小于3.5~2.7亿年。这里顺便说一下，非洲和亚洲、欧洲接壤的高原，在非洲下移将南极洲推到现在位置的时候就有隆起的应力，应该是远远早于青藏高原。青藏高原隆起的过程中会提供第二次隆起的应力，第一次隆起的时间应该是在行星撞击地球以后，或者说在8.4亿年以后才发生的开始隆起。这点是需要说明的。而青藏高原主要隆起的时间则是第四纪冰川之后的时间，大洋洲和南亚的碰撞进入到剧烈的阶段，会导致大量的地震火山活动爆发时期。本文地震分析主要针对第四纪冰川结束之后的地震分析，因为这个时期之后，地球的应力结构已经形成较为稳定的地质结构，在全球形成地震的应力基本上是相对稳定的。

七、地震的成因

  现在人们通常将地震划归成构造地震、火山地震、塌陷地震、诱发地震、人工地震五种，其中构造地震占全世界地震的90%以上，我们主要来看形成这种地震的成因，也就是引起地质构造发生改变的原因。这里我们分浅源地震和深源地震来说。

  整个地球都是一个构造体，从地震深度的数据资料（参见地质关口（1））来看，从地表一直到地下781公里的深度都可能发生地震。地壳是固态，而上地幔发生地震的区域则可以理解为高压下的可塑体，由于深度层次结构的不同，其间可能还包含液体。地壳和上地幔存在着本质的区别，因此地震的成因必然是不同的。

  对于地壳以上的固体岩层发生的地震，比较流行的解释是弹性回跳说，“岩层受力发生弹性变形，力量超过岩石弹性强度，发生断裂，接着断层两端岩石整体弹跳回去，恢复到原来的状态，于是地震就发生了。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。”——百度百科。

  我在这里补充一点，弹性回跳发生只是特殊的情况。仅适用于大型的地震。而对于大多数的中小型地震，则大多是两个相对应的板块发生错动应力失衡回跳。传统的板块学说仅仅是把板块当作一层的板块，而实际的地震则发生在多个层面上，如同一地带2003年9月27-2003年10月1日在俄、蒙、中交界发生的三次7.9、6.9、7.3级的地震，其地震深度则分别是15km、10km、33km。再比如最近的2010年7月30日发生在同一地点的河北省保定市易县的3.2、3.0级地震，其深度则分别为4km、8km。我们从地质关口1的地震数据列表中也发现地层分层的迹象。从板块挤压变形的形式上来说，一种是左右的，地表主要产生沟壑裂缝，在地震中心会有横切断面的扭曲、旋转痕迹。另一种是上下的，地表主要产生沉降。会存在地势高度不同的断面。

  对于没有弹性回跳条件的深源地震，采用弹性回跳假说则不能很好的解释地球几百公里深处的可塑体范围发生的巨大的能量释放过程了。在几百公里深处的可塑体、液态区域，刚性回弹对于可能性极小了。该区域主要的应力包括两种，地球自转导致的地幔可塑体之间的压缩力以及地幔液态物质的流动引起的摩擦力，其方向是从北极指向赤道。由于都沿一个方向，并且可塑体可以通过变形化解，缓慢的应力累积可能性不大。我认为在几百公里以下的深源地震事件中，只能通过地质构造以外的因素来寻求深源地震的能量释放过程的应力解释。

  地质构造以外的因素有一种可以产生剧烈应力变化，在可塑体之间存在空腔，地幔深层活动所产生的气体累积到可塑体之间，形成空腔，这个空腔随着气体的累积会逐渐增大。当这个空腔体积增大到一定地步后，这些气体会对上部的可塑体产生强大的压力，一旦增大的空腔里的气体找到一个脆弱突破口的时候，这些气体会快速的释放出去。同时空腔周围的可塑体则会快速填补空间的体积，形成剧烈的碰撞，从而产生地震。依据这种原理，地幔中容易产生大量气体的地方，并且可塑体相对稳定的区域，容易暴发大级别的深源地震。

   这种空腔深源地震解释有一个必要的因素，就是要产生大量的气体。而这些大量的气体的最终目的地会在地球内部的压力突破薄弱地层地壳下逐渐上移，最终累积会冲出地壳，形成火山喷发。因此深源地震密集发生处的较近地带容易有火山。深度301-800km的深源地震如图28：该图为1971/01/01~2010/08/12 年间，0-10级，深度301-1000千米的地震。

28

　

   另一方面，空腔深源地震还说明该深度地震的地幔状态，如果该地幔深处全部是液体，那么不可能形成空腔，也就是说不可能存在深源地震了。所以发生深源地震的地方一定是可塑体。

八、地震趋势分析

   我们先来看地质关口1中对对地震数据分析的总结性的结论（可参见地质关口1的数据列表）：

  地壳地震中，10km地震次数增加最快。地震次数随着时间的推移在快速的增加。7级地震次数较为稳定，但次数也在缓步增加。地震次数随着时间的推移在快速增加，有加速的趋势。大地震，8级以上地震也在呈快速增加的趋势。

   地幔地震显示1980年为地震应力结构的分界点。并且地震深度有向下延伸的趋势。

  随着时间的推移，地震次数在迅速增加，并且也在深度上向地下延伸。从地震资料上得到的这些客观事实，我们怎样来通过这些客观事实得到地球的地震趋势呢？

  地层物质只要发生剧烈的应力变化，那么则会发生地震。地震事件就成为我们找到地球应力失衡的客观事实。对于地球外部的地壳、地幔而言，发生剧烈的地质应力变化，则会导致地壳、地幔的状态发生变化，挤压变形。由于地球是球形的，并且地表深处的地幔存在液态区域，那么强烈的应力失衡作用将会导致如下两种变化方式：

  第一种变化方式：压缩地壳、地幔物质，使其挤压区域物质的密度变大。对于相同地层相同物质结构来说，这种可能性比较小，因为压力、温度都是一定的。除非物质的结构发生了改变，如发生化学反应，物质成分发生改变。这里我们不讨论这种情况。

  第二种变化方式：压缩地壳、地幔物质，使其挤压区域物质向承受应力比较小的地方发生突破，如岩石的断裂，地表、地幔发生沉降移动等。这样只会导致两种变化，一种变化是该物质区域向地球外表层突破，导致地表的隆起，形成高山、高原、岩石层断裂等等，地表面有强烈的地表变化。另一种变化是该物质区域向地球内层突破，使地幔物质向地下延伸，使地幔的厚度增加。但地壳表层变化不大。我们主要讨论这两种情况。

  在第二种变化方式的两种变化中，第一种向地表突破的，我们只需要主要研究地表的隆起过程、走势就可以了。主要的研究目标是地表天然形成的高原、高山、沟壑、峡谷等地表状态。这些是我们可以直接测量的，也是比较方便研究的。地表状态的走势5.12汶川地震后曾陆续写过一些文章，再写也是大多重复，这里就不讨论了，可参见以前写的地质应力相关的分析及地质关口（1）后的附图。第二种向地球内层突破的，主要就是地幔的厚度，一般是一个板块插入到另一个板块的下方，下方的岩层在逐渐渗入地幔的过程中，使该地区的地慢下移，致使地慢的可塑体厚度增加。这一点我们是不能直接测量的。只能通过震波、地震等这些地球深层次的事件来得到地球深层的信息。这种板块间作用的变化主要发生在太平洋的四周以及印度洋的南亚一带，其中海沟地带的作用最为强烈。由于这些地带的地慢是由插入方和被插入方板块共同作用而成，深层地幔中所产生的气体则容易在这两个作用的间隙形成空腔，并且这个夹隙层容易在强大压力下产生新的间隙，并导致气体上移，因此这个地带最易发生深源地震。因此，这个地带也是火山高发源地的原因之一。

  地球表层发生的这两种变化，应力向外层突破形成高山、高原。这些应力不会消失，进会在局部隆起的这些区域被抵消掉，但仍然会通过这些地表隆起的区域传递分散到应力分布区域，应力区域仍然是封闭的。而应力向内层突破的这些区域则存在根本的不同，在俯冲入地壳下层（地幔）的这些地带，则形成应力分层，将地壳上的应力传入地幔层。因此，会有很大的一部分地表应力在这个地带被转走，至少在地壳层上消失掉很大的一部分。在将地壳应力传递给地慢的过程中，地壳地层发生断裂变形并在高温下变成可塑体，就发生频繁的地震。形成独具特色的地震带。我将这个消失掉地壳应力的这个频繁活动的地带叫做地壳应力活动的支点地带。简称，地球应力的支点。下面我们来看较为详细的：

  1、地质应力的支点

     地层对地质应力的承受，在相同力的作用下，厚度越厚，其承载能力越强。相反其厚度越薄，其越容易发生较大的变形，发生移动，碎裂。地球表层的应力来自于地球自转离心运动的两种力，一种由北极指向赤道，其方向使地层向赤道运动，该力包括地幔的对流对地层的摩擦力。另一种使地壳物质均匀的分散在地球的表层上，其方向平行于赤道。这两种应力的构成产生大量的应力，根据牛顿第三运动定律，这些应力会被应力传输带传输到承接应力的区域。从两极指向赤道的这种应力，所产生的应力以赤道为分界线，过了该分界线，则不能产生只能传导。如北半球的物质所产生的应力，在赤道以南的南半球，只会传到北半球的应力，而不能产生北半球相同的应力。而平行于赤道的这种应力，使地球地壳物质多的地方向物质少的地方方向产生应力，这种应力也会通过地壳传导。

  这两种应力不论哪一种应力，最终都会因为地壳对力的传导作用，传导到对应的区域上。我们知道地球的地壳不是均匀的，对应力的承受力也不是相同的。当某一点地壳所能承授的应力小于传递过来的应力时，该点地壳则发生改变。以抵消掉自己不能承受的应力。向上突破，使地壳变厚，增加这一点的承受应力的能力。或者向下突破，将应力传递到地球的深处。一般的地壳应力向上突破的是单向的，应力支点附近一般两者兼而有之，但有的地方例外，不但向下突破，也向上突破，而且都很强烈，比如南美洲的秘鲁-智利海沟。这个问题后面在地震的灾害上也要谈一下。

  地质应力支点都是将这种地壳的应力传输到地下，形成地球分层的传输口。这些传输口一般都表现为海沟的形式。压缩进传输口的物质则由于强大的压力，形成双层的厚度对该传输口进行封闭，同时，随着吞噬进的物质向地球下层移动，使该地区厚度增加，并由于高温高压的作用形成可塑体。当深入到可塑体临界点的区域后，由于高温高压的作用，可塑体的物质形态消失。由于该地点温度较高，液态岩浆中的气体容易析出，容易在该区域附近形成大量的气体。我们知道这是深源地震的条件。下面我们来看较为详细的：

图28是1970-2010四十年来的301-1000千米的所有深源地震。我们先来看1970/08/14-2010/08/14的变化过程，如图：

深度(km)301~1000，事件数目 285 29

深度(km)301~1000，事件数目 1361 30

深度(km) 301~1000，事件数目 1505 31

深度(km) 301~1000，事件数目 2914 32

   从29-32四个图中可以看到随着时间的推移，深源地震数量增多。并且在29、30、31图中喜马拉雅山和大西洋并没有深源地震。而在图32则在该区域出现了深源地震。从上面四图中可以看到，深源地震主要集中的区域是大洋洲和南亚碰撞一带的三个区域以及南美洲。我们主要来列图对这四个区域进行说明。

   第一、日本一带深源地震的时间段列表：

深度(km) 301~1000 33

深度(km) 301~1000 34

深度(km) 301~1000 35

深度(km) 301~1000 36

  从33-36图中可以看出日本深源地震带略有南移的迹象。

  33图中（1970/8/14-1980/8/14，看不清的可单独察看该图片）地震事件较少，只有111次，采用整年度统计，1970年1月到1980年1月，地震次数则更少，只有86次。地球内部温度应该在降低，深源地震依赖于岩浆中的气体数量，为什么随着温度的降低而深源地震数量急剧增加呢？我个人认为是由于地球内部温度的降低以及火山活动导致地球内部压力降低，使熔岩中析出气体增多所导致。如果从地震次数上来说，1990/08/14~2000/08/14和2000/08/14~2010/08/14的地震次数之比为453/877，相差太多，如果按地震次数来进行比值的话，析出的气体量两者相差一倍。这两个时间段附近火山喷发的气体量是不是也接近一倍。

  当然，导致火山喷发的气体来源并不仅仅是深源地震，中源地震也是有这个条件的。

第二、南亚和大洋洲碰撞区域的深源地震时间段列表

  除了深源地震次数在增多之外，从位置分布上来看，该区域深源地震有连成一个带的趋势。当然，这一点日本一带深源地震带也存在这种趋势。南亚和大洋洲碰撞区域深源地震带和日本一带深源地震带不同的地方在于，地震带就是大洋洲和南亚、太平洋碰撞的边沿痕迹。而日本一带地震带除了中国吉林珲春-北海道-千岛群岛走向的地震带是应力边界痕迹之外，还多出一个沿西北东南走势的地震带，其方向是吉林珲春-日本海沟-马里亚纳海沟（直线）同上面的另一个地震带走势构成一个直角型的支撑。

第三、南美洲深源地震带时间段列表 

深度(km) 301~1000 经度(°) -100~-40 41

深度(km) 301~1000 经度(°) -100~-40 42

深度(km) 301~1000 经度(°) -100~-40 43

深度(km) 301~1000 经度(°) -100~-40 44

　　南美洲和日本深源地震带、南亚-大洋洲深源地震带不同的地方在于，南美洲的深源地震带处于大陆。这表明南美大陆在向太平洋移动。

2、地球应力支点的历史变化趋势

　　为了便于观察地球支点范围深远地震和地表位置的范围,将40年301千米以下深度的所有地震(如图28)会聚在一张图上,取顶点连成一线,如下:

日本深源地震带 图45

南亚和大洋洲碰撞深源地震带 图46

大洋洲和太平洋碰撞深源地震带 图47

    相互作用强烈的地区,地幔中的可塑体向下延伸的深度比较深。那么深源地震线就是两个相互作用区域的作用区间的分界线。图45是日本地震带的深源地震连线，相对应图的深源地震是图36。我们从世界地图上来看，日本地震带一带的实际碰撞边界应该是千岛群岛-琉球群岛的连线。而现在的实际深源地震连线（地球深处的实际作用）则被推到亚洲中国境内牡丹江市附近了。这说明亚洲大陆在向太平洋挤压，压缩太平洋的面积。而这条海岭向下一直延伸到马里亚纳海沟西侧，其实际作用区域在发生移动。

    图46是南亚深源地震区域，所对应的深源地震图是图40中南亚的部分。我们可以看到，南亚和大洋洲的碰撞，地球深处的作用区域在南亚的下方，而不是在大洋洲下方。实际作用区域在菲律宾群岛和苏拉威西海都受到不同程度的压缩，另菲律宾群岛也在压缩太平洋的区域，菲律宾和太平洋的地球深部作用已经快推移到南海了。这一点延伸距离比较远可能和菲律宾海沟有一定关系。该移动区域所移动的幅度要小于日本地震带马里亚纳海沟的幅度。图47为大洋洲和太平洋碰撞深源地震带的区域，实际作用区域延伸到汤加群岛。

    关于南美洲地球深源地震的作用区域可参见图44，只有南美洲地区的深源地震完全发生在南美洲内部。所以不需要在做图了。但需要注意的是，图44是平面图，而我们实际的作用图是地球的球型平面，地理的经纬度和平面图存在一定的区别。该深源地震和南美洲边界的位移量也非常大。这说明其压缩太平洋的应力位移距离距地表作用区域也很远。

3、地球应力支点地震的一种规律

    深源地震距离支点有一定距离，在上面我们提到的规律上，在地震深度的层次上是支持的。7级以上的地震呈现这样的规律。7级以下的地震我没有进行数据录入。

日本深源地震带 图48

大洋洲和太平洋深源作用 图49

    偏离地球表面作用界面距离越远的，其地震深度越深。如图48图49。粉色的标记为深源地震，图49有一个中源地震，靠近右侧的。其它的大都是地壳地震。

    地表也存在地球自转离心力压缩，但大陆的压缩区域太过复杂，大陆的地震大多是地壳地震。这种地震规律适用于应力界面清晰的区域，并且有历史过程的区域。如地球应力支点区域。

  最后做一下对地球应力支点特点的总结：从北极传递的应力（包括一部分北美洲下移的应力）在东亚一带由日本地震带的支点分销，该特点是压缩太平洋的面积区域。亚欧大陆下移的应力在中南半岛的支点分销，该分销点不但压缩太平洋的面积，而且还压缩一点印度洋的面积。大洋洲和南美洲挤压太平洋的区域的应力则分别由该地带的应力支点分销。太平洋的面积在缩小。缩小的太平洋地壳的面积的地壳部分，则被分销点转入地球的地慢层。当然，印度洋也有这个被亚洲下移压缩的迹象。这说明传统的观念认为印度板块向北撞击亚洲版块隆起青藏高原、喜马拉雅山这个观点不对。

  此外再说一下曾经的三个地壳应力支点的历史分销点（可参见图32）：

  第一个、地中海地震带，现在仍然处于较为活跃期。但由于南极洲已经到地球自转中心位置，并且非洲绝大部分地区都已经处于北纬30度以下的区域，地球自转离心力给与非洲下移的作用力在逐渐消失，并且欧洲作用于地中海下移的应力较小。该应力分销点所起的分销地壳应力的作用已经很弱，几乎消失了。亚欧大陆的西部应力主要通过阿拉伯高原作用在东非大裂谷以东的地带。该应力分销支点在行星撞击后（8.4亿年以后到2.7亿年前）为最主要的地壳应力分销点。而后（从2.7亿年前到1800万年前）就开始减弱了，逐渐被南亚逐渐接替。1800万年以后则正式交接给地球现在的应力分销点。

  第二个、南极洲和南美洲连接区域，现已退出地壳应力分销点区域，其活动时间区域为地理位置到达南极洲以前。（8.4亿至3.6亿年前）

  第三个、现在处于阿富汗、巴基斯坦一带的支点，现已退出地壳应力分销点区域，其活动时间区域为青藏高原隆起以前。（2.7亿年以前）该活跃时间的确定可参见地质关口1中行星碰撞后的大陆演化过程。

九、地球地震趋势

  每一轮火山剧烈活动，都会释放掉一部分地球内部压力。那么地壳应力就会大于地球内部给于地壳的支撑力。在这种逐渐失衡的状态下，地壳的压力就会使地壳应力分销点压缩地球表面积。现在主要是环太平洋带的几个应力支点区域，其次是印度洋一小部分，主要集中在南亚一带。在这个过程中，这些支点地带发生强烈的地震。

  地壳应力支点吞噬掉一部分大洋面积后，该支点应力区域则会发生一个等量的位移。这个位移量导致地球应力重新分配的过程，在地球源应力的压力下，从而导致地球地壳面积、应力发生一个重新分配移动的过程。在这个过程中则会发生地震的活动过程。

  随着地球的降温，地壳的厚度增大（大陆的厚度也在增加），而与此相对应的地球内部压力的减小。两者相比较将会导致，地壳应力存在逐渐增大的过程。从地震次数和地震级别都可能随着时间的推移而产生阶段性的增大的过程。将会导致应力支点附近海沟对物质的吞噬会产生更多的地震，同时吞噬更多的物质，以达到地壳应力等于地球内部的支撑压力。地球应力支点的频繁地震，就是这种过程。这种过程是多次反复重新分配的过程。每一次支点的地震，都可以看作一次重新分配的开始。一直到支点附近深入海沟的一侧的支撑板块不能支撑该应力的时候，则发生吞噬。

  在最近40年的地震统计中，最近10年发生7级地震194次，8级地震18次，两者皆为40年来的最大值，（可参见地质关口（1））。最近10年的总地震次数是上一个10年总地震次数的接近一倍（3.0级以上的地震）。以此判断，地球地震活动进入活跃期。

  另：今年发生的7.0以上的地震23次，最近一次地震是8月14日，已经是最近10年来7级以上地震次数的最大值了。如图：（另一个23次地震年份的是2001年，7.0以上的地震全年也是23次）

         图50

十、精确预测地震的方法

1、趋势预测 

    对于地壳应力向下突破方式而言，深源地震是未来发生火山喷发的一种条件，只要发生大级别的深源地震，那么未来就会发生火山喷发。而火山喷发则必然导致地壳应力的重新分配，该过程必然会导致地震。这是地震的条件之一。但不是必需的条件。地震应力传递开始总是在地壳应力支点附近引发，而逐渐通过应力传输区分配给全球。

    对于地壳应力向上突破方式而言，只要在某一主应力传输带上发生大规模的地震，则该地区应力失去平衡，承接上游的应力则会重新分配，那么该地区则易发生位移，在该应力点的上游、上游的侧翼在不久的未来则容易发生地震。具体情况要根据具体地区的应力分析。但最下游地壳应力的支点附近则最易发生地震。相反的另一端则最不易发生地震。但所有的应力传输区都可能发生地震。

    在一个地震点发生大型的地震之后，相同深度的该地点则不会再成为大地震源。也就是说该点不会再次发生大规模地震。如果该点发生大规模地震，那必然是不同的深度。当然，小地震源是很正常的，由大块碎裂成小块是必然的过程。地壳应力的支点例外。因为该区域是向地球深处（地幔）吞噬物质口，相同的地点会重复发生。

2、精确预测

    精确对地震预测有一定难度，至少到目前为止，世界上还没有找到简易方法非常精确的预测地震，而复杂的方法我们这个时代或许可以考虑实施。

    做到精确预测必须具备如下的条件：

    第一、掌握地壳地层的所有碎块分布情况。第二、掌握地壳发生碎裂的应力极限（地震的发生）及应力分布情况。第三、可以随时监控地层各个地点的应力分布情况。

    掌握了如上的三点就可以对地震进行精确的预测了。

    对于我们国家第一点已经做了不少这方面的工作了，在绘图上，看到中国境内断层信息分布情况了。但是现在是平面的，这对于精确预测地震还差得很远。但第三点有一定的困难，做到随时监控这点很难，因为没有这个震源，除非采用人工的方法。

    对于第二点可以通过地震波的在各个地层、板块的运动速度来实现：

    建立大量的观测点，并且对这些观测点进行数据联网。通过地震时该板块所通过的地震波的横向和纵向传递速度来确定该板块的应力分布情况。我们知道，在板块受到应力时，在沿应力的纵向和横向的传递速度是不同的。该速度差值越大，说明该点所受到的应力越大。利用这种方法，可以绘制地层应力情况的立体分布图。这个工作需要大量的计算，恐怕需要专门搞计算的来设计制作了。如果是实施监控的，只要某个地点发生地震，那么就会得到该地震点一个极值。这样就可以建立地层板块对应力承受的极值情况了。当然，在该地层点极值出现的过程中，会出现该板块逐渐断裂的过程，通常伴随着小级别的地震。这样在接近极值的过程中就可以对地震进行准确预报了。

3、我国的地震预测经验

    中国地质学家李四光先生总结的五种观测地应力方法：1、电感法；2、地下水位观测法；3、超声波法；4、形变电阻法；5、钢弦法；以及他的学生们总结的土地电、土应力、土地磁等。确实对中国地震趋势有多次成功的预测。可参见① 。耿庆国的“中国旱震关系研究”也多次准确进行过预报。等。

4、我国的地震趋势

    如图51：我国地质应力主要划分可以划分为四个方向。主应力传输带从蒙古高原到云贵高原的连线。在下方受到中南半岛的应力支撑，该支撑点在印度洋的抓哇海沟以及太平洋的菲律宾海沟为最终支撑点。主应力传输带左侧阿富汗、巴基斯坦一带，形成应力支撑。这一点请看图28深源地震点。请注意，我国境内的在该点的应力方向不是图中所画的单纯的一个方向。而是比较分散的，受主应力传输测向的挤压力，兴都库什山-帕米尔高原-天山等一系列的，比较分散。主应力传输带右侧有一个侧向的，以日本海沟一带作为支撑点。右下方台湾岛则以留球群岛和菲律宾海沟作为支撑点。其中主应力带左侧，地壳应力选择向地表突破，主应力带、主应力带右侧的支点则选择向地壳深处突破。

    已经发生过地震的地方，再次发生大地震的可能性就不大了。如图52。图中地震选自公元前780年一直到2010年4月14日的玉树地震，共100个地震。其中1950年以前的地震为历史记载，地震数据76个，地震级别不是很精确。1950年以后采用7.0级以上的地震。建国后的地震都是由地震台记录的，应该比较精确。

图51

图52

图53

  自1999年到现在，我国共发生7级以上的大地震13次，其中主应力传输带上发生一次8.0级的地震（5.12）。吉林珲春与汪清间发生2次，但深度属于深源地震，和地壳应力关系不大。台湾发生7次地震。主应力传输带左侧3次。

  可以说最近10年来，主应力传输带左侧频繁发生地震，除了我国境内的，在俄罗斯境内发生两次，阿富汗、巴基斯坦、印度都发生过一次地震。而右侧我国的东南沿海东部、东北部发生的和应力传输有关的地震极少（台湾应力分销点除外）如图53。从趋势上看，我国未来发生地震可能性极大几率的区域在主应力带右侧。有兴趣的自己去分析，个人没有预报的权力。这里也不进行任何地点的预测及分析了。

5、对一个动物预测大震的纠正

   在2008年5月10日有一个报道：数十万只蟾蜍迁徙引居民担忧：

   数十万只蟾蜍迁徙引居民担忧②
http://www.sina.com.cn 2008年05月10日03:40 四川在线-华西都市报
　　日前，绵竹市西南镇檀木村出现了大规模的蟾蜍迁徙：数十万只大小蟾蜍浩浩荡荡地在一制药厂附近的公路上行走，很多被过往车辆压死，被行人踩死。大量出现的蟾蜍，使一些村民认为会有不好的兆头出现。当地林业部门对此解释说，这是蟾蜍正常的迁徙，并对大量蟾蜍的产生做了科学的解释。

    这里面有一个细节问题，这次迁徙的是数十万只大小蟾蜍，而不是单一的小蛤蟆。这和其他的报道是不同的。如下面的一个报道：

   据了解，2006年5月和2007年5月，在广汉一小河边和绵竹城春溢街399号一家包装公司附近的马尾河一条小支流上，曾经聚集了众多深褐色、拇指大小的蟾蜍，数量多达万只。②

   成都蛤蟆又集体上街了：今天吉尼斯网站长到公司之后，打开新闻看到四川成都又出现了蛤蟆集体上街的事儿，不是四川5月份又要地震了吧！③

   前天下午一场小雨降临岛城，在东海路和海游路路口出现一群“不速之客”，上千只小蛤蟆成群结队爬过马路，吸引过往路人驻足观看。“周围根本没有淡水的水洼，这上千只的小蛤蟆究竟是从哪里变来的，这样排成长队浩浩荡荡过马路又是要到哪里去？”前天夜里市民闵先生拨打早报热线报料，这些小蛤蟆看上去像是一支“大部队”在迁移。④

  这样的报道还很多。

  从报道上可以看出明显的区别，请注意细节。小蛤蟆迁徙是正常。大小蛤蟆一块迁徙则就是地震预报。绵竹市对蛤蟆的解释忽略了迁徙的蛤蟆种类，地震报警就是不分大小的所有蛤蟆了。正常迁徙的是小蛤蟆。一个微小的不留意的区别就导致两种不同的结果！

十一、地震引起的自然灾害

1、海啸

   地震引起的自然灾害本身之外，在海边还会引发另一种自然灾害，这就是海啸。想必大家对2004年的印度洋海啸还记忆犹新，虽然地震的级别达到8.7级，但还不是最大的海啸。网上搜索最大的海啸是1960年5月21日-23日智利中南部的海底地震的海啸，大概的过程是这样：

    1960年5月21日～6月22日在智利发生了二十世纪震级最大的震群型地震，该大地震群由7次7级以上地震组成，其中8级以上地震二次，最大震级9.5级，共造成6000人死亡，损失6.8亿美元。接连发生的大地震在瑞尼湖区引发了大型滑坡，滑坡体填入湖盆使湖水上涨外溢，淹没了瓦尔的维亚城，造成全城100万人无家可归。

  从5月21日凌晨开始，在智利的蒙特港附近海底，突然发生了罕见的强烈地震。大地震一直持续到6月23日，在前后1个多月的时间内，先后发生了225次不同震级的地震。震级在7级以上的有10次之多，其中震级大于8级的有3次。当5月21日地震刚刚发生时，震动还比较轻微，但这种颤动与以往地震不同的是，它连续不断地发生着。接着，震级一次高于一次，震动也一次比一次剧烈。5月22日下午19点11分，忽然地声大作，震耳欲聋。地震波像数千辆隆隆驶来的坦克车队从蒙特港的海底传来。不久，大地便剧烈地颤动起来。这次地震，是世界地震史上一次震级最高、最强烈的地震，震级达8.9级（后修订为9.5级）。它发生在位于太平洋智利海沟、蒙特港附近海底，震中为32°S，76.6°W，影响范围在南北800千米长的椭圆内。这场超级强烈地震持续了将近3分钟之久。

    大震之后，忽然海水迅速退落，露出了从来没有见过天日的海底。大约过了15分钟后，海水又骤然而涨。顿时波涛汹涌澎湃，滚滚而来，浪涛高达8－9米，最高达25米。呼啸着的巨浪，以摧枯拉朽之势，越过海岸线，袭击着智利和太平洋东岸的城市和乡村。那些留在广场、港口、码头和海边的人们顿时被吞噬，海边的船只、港口和码头的建筑物均被击得粉碎…… 随即，巨浪又迅速退去。所过之处，凡是能够带动的东西，都被潮水席卷而走。海潮如此一涨一落，反复震荡，持续了将近几个小时。太平洋沿岸，以蒙特港为中心，南北800千米，几乎被洗劫一空。

    地震发生后，海啸波又以每小时700千米的速度，横扫了西太平洋岛屿。仅仅14个小时，就到达了美国的夏威夷群岛。到达夏威夷群岛时，波高达9-10米，巨浪摧毁了夏威夷岛西岸的防波堤，冲倒了沿堤大量的树木、电线杆、房屋、建筑设施，淹没了大片大片的土地。不到24小时，海啸波走完了大约1.7万千米的路程。到达了太平洋彼岸的日本列岛。此时，海浪仍然十分汹涌，波高达6-8米，最大波高达8.1米。翻滚着的巨浪肆虐着日本诸岛的海滨城市。本州、北海道等地，停泊港湾的船只、沿岸的港湾和各种建筑设施，遭到了极大的破坏。这次由智利海啸波及的灾难，造成了日本数百人的死亡，冲毁房屋近4000所，沉没船只逾百艘，沿岸码头、港口及其设施多数被毁坏。 ——百度百科

    在google earth电子地图上，南纬32度，西经76.6度，这个位置不像发生地震海啸的地方，距离海沟岸边太远。我们来看一下对海啸的解释模式：

    对于地球应力支点发生的超大规模的吞噬地震，如图:

图54

图55

图56

   当南美洲板块向太平洋移动过程中，在海沟附近两个板块如图54的相互位置，随着一次次地震的发生，太平洋板块逐渐深入到南美洲板块的下方，当太平洋板块无法承受随着向南美洲板块下方插入的巨大应力的时候，如图55。那么在最脆弱的地方首先要断裂，对于大型的插入面积板块来说，该断裂过程则不会导致一下断裂，而是和插入板块的品质有关系。一般来说不均匀的地方、材料属性不同的地方等，脆裂的地方要首先断裂剥离。所以发生一系列的地震。当主体板块要断开的时候，太平洋板块在自身的弹性力以及地球内部压力的作用下要产生回弹，挤压上方的水从插入口喷出，并撞击另一个板块，同时产生第二次强震。这两次强震间隔极短。如果板块插入前段断裂的较短，在地下压力的作用下，有可能发生第三次强震，或者插入板块能承受这个应力。那就是以后才发生地震了。留下一个空腔。

   如果是图56的插入轨迹，则只会发生地震，不会发生海啸。

   图54-图55模式的海啸，虽然海啸释放出的灾害巨大，但是如果没有海啸的话，也就是说没有空腔里的水做缓冲。那么海啸后第二次撞击的地震，其严重程度不可想象。加上地球内部压力的加速。它有可能直接把地表、山丘给撞飞了，甚至直接形成火山。因为海洋的地壳薄，只有5-10千米左右。    

   地球应力支点附近最易发生海啸。

  2、云南干旱与地下水

    地震能引起自然灾害，除了房屋倒塌等剧烈的地表破坏之外，还会造成地下地层的撕裂。理论上而言，地下水会随着地层的撕裂而移动。这让我联想到今年百年一遇旱灾的云南。因为云南贵州属于云贵高原，周边的地势较低，这个地带如果经常地震，那么地层的撕裂必然会使该地区的地下水流向地势较低的外围。从这个原理上考察了一下云南的情况，如下：

  从国家台网大地震速报目录调取了从1999年1月至2010年2月25日的五级以上的地震，共计34次，所采取的经纬度坐标为纬度23-30，经度98-104。

  其中1999年发生3次，2000年发生了4次，2001年发生了10次，2003年发生了5次，2004年发生了两次，2005年1次，2006年1次，2007年1次，2008年2次，2009年3次，2010年2月1次。

  而新闻上的记录是2005年，云南遭遇50年来最大干旱；2006年，遭遇20年来最严重干旱；2009年遭遇50年一遇干旱；2010年遭遇百年一遇干旱。

  看来地震和和地下水流失关系不是很大。我们从如上的地震和旱灾的统计中看不到任何的关系。但云南的地震发生频率确实非常高。如下四个数据

  1970/1/1-1980/1/1，5级以上地震发生64次

  1980/1/1-1991/1/1，5级以上地震发生41次

  1990/1/1-2000/1/1，5级以上地震发生40次

  2000/1/1-2010/1/1，5级以上地震发生41次

  这是40年之内所发生的5级以上地震的发生次数。别忘了上个世纪70年代曾发生过3次7级以上的地震，其中之一1970年1月5日1时云南省通海县M10MS7.7D10，7.7级地震烈度10应该可以算是非常大型的地震了吧。另两次也是7.3级和7.4级的地震。50年一遇干旱和百年一遇干旱，说明那时干旱不严重。

  稍微搜索了一下，发现另一个不解的现象，云南的植被破坏严重。既有采用绿油漆对荒山、坟地绿化的，也有采用大面积种植速生桉致富的包括原山林。看来这是植被的问题。

十二、地球已经进入一个新的地质关口

   地壳的应力传递中，大型地震表示该地板块断裂，承载应力则不在作为一个整体的传递者。该地发生过大地震，则表示该地的地质应力进入和以前不同的应力传递模式。已经完成该地应力的重新分配过程。大地震大的级别应该多少好呢？在这里我采用7.8级的地震来作判断。只有大的地震才能判断大的板块的应力承接情况。

   从1999年1月1日到现在7.8级地震共发生33次，看附表。这其中有几次关键的地震：

   土耳其1999-08-17Ms7.8，它意味着欧洲应力下移，增加撕裂北冰洋的应力。将会使亚洲传递过来的应力通过沙特阿拉伯半岛传递到非洲的应力加重，通过沙特阿拉伯半岛传递到非洲的应力作用在东非大裂谷的东侧，将有加速东非大裂谷分离的趋势。

   新疆青海交界（新疆境内若羌）2001-11-14Ms8.1D15，它没有处在中国的主应力传输带，原作用在整个青藏高原的应力可能会因此分流，趋势该断裂处-帕米尔高原-伊朗高原-阿拉伯高原。少了该地的负担，主应力传输带的应力会加重。巴基斯坦2005-10-08Ms7.8D15也是这样的趋势。

   俄、蒙、中交界2003-09-27 Ms7.9D15，也在分流原传入中国的应力。

   印度尼西亚苏门答腊岛西北近海2004-12-26Ms8.7D33，吞噬完成一个阶段，下一个阶段开始加速。抓哇海沟一带2000年1月1日-2005年1月1日，（海啸之前）该地区发生7级以上地震11次，而2005年1月1日-2010年1月1日，该地区发生7级以上地震23次。从1970年1月1日-2000年1月1日，该地区30年总共发生7级以上地震13次。

   四川汶川县2008-05-12Ms8.0D14在主应力传输带。该超大型的地震爆发，说明中国的主应力传输带已经完成了重新分配，又进入一个新的阶段。主应力传输带的应力在加重。（这和前面分流中国境内的应力不矛盾，以前通过整个青藏板块来分销，现在则相对减弱了）这相应的将会减少日本地震带的应力。同时会加重中国主地震带侧翼的应力。加重南亚地震带的应力。

   总的来说，欧洲开始增加撕裂大西洋的力度，西亚和中国一部分应力分流到沙特阿拉伯一线，有点像拉中国的鸡尾巴。应力在向非洲一线分流，非洲一线应力开始增加。亚洲主应力传输区还是中国，有加强的趋势，但总量上有些减弱。中南半岛及印尼苏门答腊隆起的速度要加快了。中国主应力传输带右侧有即将发生地震的趋势。其它地区主应力传输基本不变。但地震的数量都在增加，级别在增高（日本近期除外，汶川地震减弱日本地震带的应力，要等中国应力传输稳定下来重新分配后才会加强）。地球进入新一轮地震周期。

2010年8月23日

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本文是建立在5.12地震以来长时间思索的结果，搞的周期比较长。和上篇（地质关口1）的数据分析算是一个关于地震理论方面思索的终结吧。可以看作我的地震理论方面分析研究的终结篇。本文没有包括地球的源应力部分，可参见以前的文章。本文完成了地球应力动力分析。文中累赘一些，图片和数据也多一些，只想读者可以看明白。在写作的这三个多月，对理论进行了数据上的验证，我验证的部分大多是吻合的。文中图片大都压缩过的，关于我自己制作的图片(中国历史地震)有需要清晰的可以email我，zhixie@netease.com。

本文写作过程由于误操作，在完成80%的时候给弄丢了。这篇是重新写的。衔接上没有第一次写得好。字数也相对少一些。

我建议搞地震研究、预报的读一读，应该有所帮助。

志勰

2010年8月24日

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参考：

本文数据来源 地震数据服务网

本文分析参考google earth电子地图   世界地形图

① http://hi.baidu.com/prisonbreak5223/blog/item/2f234ed9a25d96ec38012f26.html

②http://bbs.soufun.com/1010063142~-1~6085/74212916_74212916.htm

③http://www.jinisi.net/n283c13.aspx

④http://post.discovery.tom.com/s/8900094A3110.html

附表：

发震日期	发震时刻	纬度 (度.度)	经度 (度.度)	深度 (km)	震级	参考地点
2010-04-07	06:15:01.0	2.4	97.1	33	Ms7.8	苏门答腊北部
2010-02-27	14:34:16.4	-35.8	-72.7	33	Ms8.8	智利
2009-09-30	01:48:15.3	-15.5	-172.2	33	Ms8.0	萨摩亚群岛地区
2009-07-15	17:22:32.4	-45.7	166.4	33	Ms7.8	新西兰南岛西海岸远海
2009-03-20	02:17:37.4	-23.0	-174.7	10	Ms7.9	汤加地区
2008-05-12	14:28:04.0	31.0	103.4	14	Ms8.0	四川汶川县
2007-11-14	23:40:50.0	-22.1	-69.7	33	Ms7.9	智利
2007-09-13	07:49:06.4	-2.5	100.9	15	Ms8.3	印尼苏门答腊南部海中
2007-09-12	19:10:23.9	-4.4	101.5	15	Ms8.5	印尼苏门答腊南部海中
2007-08-16	07:40:58.5	-13.3	-76.5	33	Ms7.8	秘鲁海岸近海
2007-08-09	01:04:58.0	-6.1	107.7	300	Ms7.8	印尼爪哇岛以北近海
2007-04-02	04:39:55.0	-8.5	156.7	15	Ms7.8	所罗门群岛
2007-01-13	12:23:26.5	46.4	154.3	33	Ms7.9	千岛群岛
2006-11-15	19:14:17.6	46.6	153.3	33	Ms8.0	千岛群岛
2006-05-03	23:26:33.8	-20.0	-174.2	15	Ms7.9	汤加
2006-04-21	07:25:03.0	61.0	167.2	33	Ms8.0	堪察加半岛东北地区
2005-10-08	11:50:36.0	34.4	73.6	15	Ms7.8	巴基斯坦
2005-06-14	06:44:32.2	-19.9	-69.2	96	Ms8.1	智利北部
2005-03-29	00:09:34.6	2.2	97.0	33	Ms8.5	苏门答腊北部
2004-12-26	08:58:55.2	3.9	95.9	33	Ms8.7	印度尼西亚苏门答腊岛西北近海
2004-12-23	22:59:08.0	-50.1	160.3	10	Ms7.8	麦阔里岛以北地区
2003-09-27	19:33:28.0	49.9	87.9	15	Ms7.9	俄、蒙、中交界
2003-09-26	03:50:04.0	42.2	144.1	33	Ms8.0	日本北海道地区
2002-11-04	06:12:40.7	63.3	-148.2	0	Ms7.8	美国阿拉斯加
2002-11-02	09:26:13.7	3.1	96.1	33	Ms7.8	印尼苏门答腊北部海中
2001-11-14	17:26:13.0	36.2	90.9	15	Ms8.1	新疆青海交界（新疆境内若羌）
2001-06-24	04:33:16.0	-16.0	-73.7	0	Ms7.9	秘鲁
2001-01-26	11:16:36.4	23.2	70.0	0	Ms7.8	印度
2001-01-14	01:33:31.6	13.2	-88.7	33	Ms8.0	萨尔瓦多
2000-11-16	15:42:15.4	-3.8	153.9	0	Ms7.8	所罗门群岛
2000-06-18	22:44:09.6	-13.8	97.3	0	Ms7.8	印度洋
2000-06-05	00:28:25.4	-4.7	102.2	33	Ms7.8	苏门答腊南部
1999-08-17	08:01:32.9	40.2	29.5	0	Ms7.8	土耳其

附表及本文中的大多地震数据来源于中国地震台网中心。少部分的数据来源于互联网搜索。