汇集公众科学智慧 交流科学思想见解点燃科学智慧火花 构建互动交流平台
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之前发布在科学智慧火花，地球科学与资源环境栏目中的《论地壳的可膨化层》，文中主要说明了岩石的膨化原理，并确定了地壳高温岩层存在着可膨化层。接下来我要分析论述一下，蒸气从岩石中膨胀爆出时产生的作用力与反作用力，即产生地震的动力机制。 一、固态地壳 这是一个与传统有别的地震机制，所以我要根据这个新的构想，重新来确定一下地壳的概念。 为了形象一些，我把河面的冰面比作地壳。像把冰面从河里揭起来一样，把地壳从地球上揭下来，也就是所有固态部分，留在下面是液态岩浆。这样可能就把传统中的软流层也划入到固态地壳了。 我把这些固态部分称作固态地壳（如图）：固态地壳下面就是液态岩浆。根据固态地壳的不同温度，把从地表（地表的非火成岩部分忽略不计）到低于350℃（并非绝对精准，而只是一个标志性温度。下同）的岩层叫做硬固态层；350℃以上至500℃（参照溢出地表岩浆停止流动的温度）的岩层叫软固态层，即不能流动，但也未完全硬化用力按压会变形，与硬质岩石黏在一起的软态岩石。硬固态层与软固态层的分界面，定为传统理论中莫霍界面。根据水能渗透到达的深度，分为含水层和无水层，以水的液态极限温度374℃岩石层为界。根据含水岩石可膨化的特性，把300℃～350℃岩层叫做硬固态可膨化层；把350℃～374℃岩层叫做软固态可膨化层。 二、地震机制
2016年6月我发表在《科学智慧火花》栏目的“关于地球重力加速度的思考”一文中论述道：地球的重力加速度的大小是由万有引力定律推导出来的。具体推导方法，根据万有引力定律F=GMm/R 2=mg，则g=GM/R2……①，其中，G是万有引力恒量，M是地球的质量，最后得出g=9.8m/s2。我们详细分析这一过程，假设地球是标准的正球体，地球的体积V=4πR3/3，假设地球的密度是ρ，则地球的质量M=ρ4πR3/3……②，将②代入①得：g=Gρ4πR/3……③，假设地球的密度是均匀的，即ρ常数。仔细分析公式③这一推算结果，我们可以得出重力加速度g和地球的半径成正比的结论，即地球的引力强度和地球的半径成正比，地球和存在于地球表面上的物体的引力应该等于引力强度和物体质量的乘积。地球的半径不会向外变化，但是我们可以假设小地球，即地球的半径可以向内变化，所以我们得出结论：在地球内部地球对地球内部物体的引力也等于地球内部的引力强度和物体质量的乘积。分析、论证如下：从上面的论证我们可以看出地球表面的重力加速度和地球的密度与地球的半径乘积成正比，假设距离地球中心的距离为x，在地球的内部用同样的方法，科学推理、论证地球内部的引力常数必然是：g=Gρ4πx/3，其中x是距离地球中心的距离，g就是该点距离地球中心的引力场强度。假设地球平均密度为ρ ，距离地心为x处地球引力场强度大小g=Gρ4πx/3，存在于地球
我在《准确描述万有引力定律解析天文现象之谜并确定宇宙现在的半径》一文中准确描述了天体之间的万有引力定律：“假设星系中心天体的质量是M0，除了中心天体的质量之外，其他天体形成的空间平均密度是ρ，假设空间的体积是球体，由于球体的体积公式是：4πr3/3，球体的质量必然等于：ρ4πr3/3其中，r是球体的半径，因此以中心天体为中心除m之外的质量为，天体m距离中心天体的距离为r，以天体m所在的位置分为将宇宙的质量分为内外两部分：M=M0+(4πr3ρ/3)、M1=4π(R3-r3)ρ/3，其中，R是整个空间半径、r是质量为m的天体距离中心天体的距离。所以万有引力定律的准确描述应该是：F=G[M0+(4πr3ρ/3)]m/r2-G[4π(R3-r3)ρ/3]m/(R-r)2，r是质量为m的天体距离中心天体的距离。”，这个公式使用了空间密度计算质量，宇宙空间如果存在暗物质也计算在内，是对万有引力定律科学的修正。由于宇宙没有中心天体，即M0=0，所以对于宇宙万有引力定律可以简化为：F=G[(4πr3ρ/3)]m/r2-G[4π(R3-r3)ρ/3]m/(R-r)2——（1），假设天体m在r处引力的矢量和是零，即G[(4πr3ρ/3)]m/r2-G[4π(R3-r3)ρ/3]m/(R-r)2=0，解这个方程可得：r=-0.707R，负号说明r和R的方向相反，一个方向指向内，另一个的方向指向外。也就
我们知道，地球具有地壳，地幔和地核三种结构，现在有观点认为在地球形成初期就具有了这三种结构。对此，笔者不敢认同。笔者以为，在地球形成初期，只有地壳和地核两种结构，而地幔是在地球漫长的演化史中逐渐形成的。在地球形成初期，地壳板块紧贴在地核上，地核做惯性自转运动，而地壳板块没有初始自转，因此，地壳和地核之间产生了剧烈的碰撞摩擦，这种碰撞摩擦有五个作用。第一，地壳通过和地核的碰撞摩擦，被地核带动，随着地核一起自转。因地壳是被地核带着转动，所以地壳的自转速度低于地核。后因地幔层形成，地壳和地核不再直接接触，双方运动互不干扰，而地壳受陨石撞击，日月等星球引力牵扯，地表海洋潮汐摩擦等原因影响，地壳自转轴逐渐偏离原方向，地壳地核的自转方向有了偏差。第二，地核地壳间的碰撞摩擦，在地壳板块中产生了大量的应力，在长期作用下，原来大的板块在应力聚集处破裂，形成了现在的七大板块。第三，在地壳的底面，原本也有如地表一样的高山高原，地核就像碎石机，把地壳底部的高山高原撞碎，使地壳地核之间产生了大量的岩石碎屑，这些岩石碎屑是地幔层诞生的物质基础。第四，两者间的碰撞摩擦，使地球内部产生了一个空间，这个空间便是以后地幔的存在场所。第五，两者间剧烈的碰撞摩擦，产生了大量的热量，而宽厚的地壳板块是热的不良导体，大量的热量在地球内部聚集，使地球内部温度不断升高，当温度达到当时压力下岩石熔点时，岩石碎屑开始熔化，形成原始的
一个标准大气压下测得温度平均值为20℃，假设现在增加十倍大气压，一个标准大气压下计算厚度为8437.55米，每下降100米温度升高1℃，以此厚度画圆，我们求出十倍大气压下圆形中心点温度？如上图所示，周边设置八个位置相等的真空半球，中间设置两个上下相对并等同于周边半球距离的真空半球，形成一个整体圆形状十个大气压强环境。首先计算按照每下降100米温度升高1℃时，下降8437.55米后的温度升高值：(8437.55m÷100m)×1℃= 84.3755℃一个标准大气压下初始温度为20℃，则不考虑大气压变化时，此厚度中心点处的温度为：20℃ + 84.3755℃=104.3755℃根据理想气体状态方程pV = nRT，在等容情况下p₁÷T₁=p₂÷T₂，p₁ = 1个标准大气压，T₁=(104.3755℃ + 273.15)K=377.5255K，p₂= 10个标准大气压。则T₂=(p₂×T₁)÷p₁=(10×377.5255K)÷1=3775.255K换算为摄氏度为：3775.255K - 273.15K=3502.105℃所以，十倍大气压下该圆中心点温度约为3502.105℃。由此可见地壳内的温度不必由地球内核来提供，相反地壳中的温度还能向地球内核传递，以上图形是一个距离等同的地壳真空环境模拟空间，如果我们将其距离设置为高下不等的地壳真空空间的话，会出现怎样的现象呢？依照海平面来衡量的
1；为了维护地球的稳定结构，地球将球形体分割出多个锥形体，而每个锥形体的质量分布从上层到内核所产生的压力近似相等，因压力相等地球才能获得稳定。2；每一个锥形体到地球内核的质量必须相等，每一个圆形上的压强必须相等，此中符合了地球的规律；相等与不相等。不相等是造成地球内部运动的原因。相等则不运动。所以不运动有利亦有害，运动同样有利亦有害，这是一个矛盾的规律，然而正是有此矛盾规律才体现了地球的动态模式。3；软流体创造出了托里拆利实验，因流体形成地壳内部真空，因真空形成独立的压力空间，因独立的压力空间中的压强与地球压强常数不等，所以引发真空独立空间压力不稳定，因压力不稳定而产生真空爆破是诱发地震的主要原因。4；真空状态下a点与b点压强必定相等，而a点原先没有真空情况下与c点压强相等，所以此中出现了压强差，我们只要计算出其中的压强差以及时间的间歇性就能做到提前预报地震。
地球表面水圈水循环图是历经四十年的研究结果展示，脱离自然的点灯效应发现是不可能完成地球水圈水循环图的制作的，这就是制作地球水圈水循环图的背景所在。
托里拆利实验用的是长度约1米的一端封闭的玻璃管。如果同时用两米和一米的玻璃管分别做实验得到的液面都是760mm，那么玻璃管真空部位内所含气体一定有区别，两米的玻璃管内的1240mm真空部位气体是否比一米的玻璃管内的240mm真空部位气体多呢？首先分析托里拆利实验原理：在托里拆利实验中，当玻璃管内装满水银倒置于水银槽中时，管内水银柱产生的压强等于外界大气压。如果管内上方是真空（理想情况），此时水银柱高度h = 760mm（在标准大气压下）。然后看实际情况中管内有少量气体的影响：当管内有少量气体时，这部分气体有一定的压强p气，此时p0=p气+p汞（p0是外界一个标准大气压，p汞是水银柱产生的压强）。对于一米长的玻璃管和两米长的玻璃管，如果水银柱高度都为760mm，说明管内气体压强是相同的（因为外界大气压相同）。根据pV = nRT有两种现象存在，第一种；（理想气体状态方程，R为摩尔气体常数，在温度T不变时），压强p相同，由于两米长玻璃管内气体的体积V（管内气体占据的空间）比一米长玻璃管内气体的体积大（因为两米长玻璃管内真空部分长度为1240mm，一米长玻璃管内真空部分长度为240mm），所以两米长玻璃管内气体的物质的量n（即气体的多少）比一米长玻璃管内气体的物质的量多。第二种；液体不同于固体，如果液面为固体活塞，那么我们做实验得到的真空部位中的气体不论1240mm或者240mm的真空，
以上图1、图3是托里拆利实验大气压强简易改进图从压强公式中我们计算出一个标准大气压所产生的大气厚度，大气厚度8437.55m相对于玻璃真空管的横截面积形成一个环绕式的大气厚度，这是压强公式中大气的常量，由P=pgh=水银pgh=大气pgh中获得，由真空得到大气厚度值让我们打开新的知识，对照地球模式，地球与真空所获得的环绕式大气相等，而在地球的内部岩浆溶洞必然也是错综复杂，岩浆密度是2500至3100千克/m³，水的密度是1000千克/m³，大气密度是1.29千克/m³，海水深度10米处压力约等于一个标准大气压，深度100米压力约等于10个标准大气压，深度1000米约等于100个标准大气压，深度10000米约等于1000个标准大气压，而最浅的大地震1976年唐山大地震，震源深度约8公里，虽然只有8公里，但是震级强烈，能够引发这么强烈的地壳运动，除了真空性质之外没有其他方式可以引发地壳运动，因为岩浆溶洞如同托里拆利实验中倒置于水银中的真空玻璃管，只要岩浆溶洞形成真空，那么在近似800个标准大气压下所承受的压力只要超出岩浆溶洞的承受范围，那么就会引发真空爆破，真空爆破是引发地震时地壳运动的主要原因。找到引发地震的原因，那么我们就能利用常数来推演各地的地震时间，提前预报地震是可以实现的，因为真空爆破之前有一个真空形成过程，而真空形成过程是局部压力压强形成环绕式的过程。我们再观察托里拆利实验
张衡地动仪是中国东汉时期的伟大科学家张衡创造发明的，是世界一第一架地动仪，也是人类第一次运用科学手段来测定地动方位的科学仪器。对地震研究产生重大影响，具有重大科研价值和创造价值。张衡地动仪能测定地震方位，同时，能对地震强弱的测定，是最早的地理位置坐标图原形。为此，进一步复原。 上图是按照地动仪工作原理及八个方位上龙珠在地动仪内的运动方向进行复原，当地震发生在正上向时，处于地表面的地动仪发生上向下低的位置变化，八个龙珠在地动仪内部受地动仪倾斜而发生自由落体运动，分别落入到对应的区域内，落入蟾蜍口中的龙珠形成1、2、2、2、1个的排列的规律，1与1的连线的垂直中线与地震发生方位对应。红色、绿色为不同震中龙珠运行方向及落入对应蟾蜍口中龙珠的个数。在此基础上，同一位置增加蟾蜍个数，使不同运行速度的龙珠，落入到相应蟾蜍口中，形成1、2等多种组合，来测定地震的强弱程度。复原的理由：张衡地动仪是一项伟大发明，对地震有了全面了解，具备对地震发生方位、强弱程度等地震信息进行精准的测定。同时，张衡地动仪的平面图，是最早的地理位置坐标图，对地理学具有重大意义。
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