摘 要 地球固体部分由碎体物质构成,碎体板块错动引发地震或火山爆发。地球因遭陨星撞击而碎裂、崩塌和板块漂移,在再次成球过程中有强烈地震和大规模火山爆发;成球后因固体潮汐形变致板块错动引发地震或火山爆发,板块错动破裂或摩擦发热产生气体引发地震,产生气体和熔岩则火山爆发。地球内部化学物理变化及人类活动造成细小板块错动也会引发地震。
关键词 地球的板块漂移 地球的固体潮汐 细小的板块错动
一、地球的板块漂移
地球遭到陨星撞击后碎裂,在撞击反冲力、球状平衡引力和自转离心力等作用下,碎裂物质崩塌漂移再次形成球体,在成球期间有强烈地震和大规模火山爆发,同时地表出现泥石流、熔岩流和海水奔腾。
(一)、地球的固态现状
地球是两极稍扁、赤道略鼓的不规则梨状球体(见图1)。地球物质在不同温压下有固态、液态和气态三种基本形态存在且相互转化。固态地表有河流、湖泊、海洋和大气层,固态物质缝隙中有液态和气态物质。若地球现状源于大西洋开裂崩塌漂移,那大西洋底部和两岸可能是此前地核和地慢。若地球内部固态物质因高温高压转化为液态(或软流物质),那碎裂的固态板块就会将其分割并挤到板块缝隙或地表。
(二)、板块的崩塌漂移
从地表现状分析,地球在太平洋中西部偏北遭陨星撞击,碰出太平洋大坑,其背面中部偏北破裂(如北美洲与南美洲断裂处和地中海断裂带)、大西洋位置开裂并延伸至北冰洋,地表板块顺和逆地球自转方向往太平洋方向崩塌漂移,北冰洋崩塌板块向南漂移(见图2)。
往太平洋方向崩塌漂移的欧亚、非洲、印度-澳大利亚板块和太平洋西部洋底表层板块(东到波利尼西亚)是顺地球自转方向崩塌漂移的,其中中南部板块断裂形成非洲、印度洋洋底、大洋洲等板块。漂移到太平洋西部洋底板块之上的部分因上下同向运动,在地球自转助推下漂往太平洋西部洋底板块之上并形成较薄的海洋地壳和众多岛屿,其中台湾等岛屿因板块漂移速度比地球自转速度快致上下板块摩擦而隆起。逆地球自转方向漂移的北美洲和南美洲板块中漂移到太平洋东部洋底板块之上的部分,因上下板块是逆向运动,相互摩擦使这部分隆起形成山脉,似太平洋东部洋底板块俯冲其下。从北冰洋往南向欧亚和印度板块崩塌漂移的青藏高原板块,因上下板块摩擦而隆起,似印度板块俯冲其下。地球再次成球时,地表大板块崩塌漂移之上的中小板块及细小碎体乱向崩塌漂移形成造山运动,大西洋和印度洋裂缝与地表接近垂直是分离型板块边界,因地球固体潮汐形变使裂缝两边板块反复摩擦喷出熔岩形成海岭,顺、逆地球自转方向漂移到太平洋洋底板块之上部分的上下交界(缝隙)面与地表接近平行,因夹缝或裂缝中有大量液态(或软流体)和气态物质,滑动摩擦系数小,成为火山地震带。青藏高原与欧亚、印度板块交界面也是如此(见图3)。大板块之上的中小板块乱向崩塌漂移的板块交界面则既有垂直于地面的也有平行于地面的,因夹缝中有液态(或软流)和气态物质,滑动摩擦系数小,容易被引潮力拉动而发生地震和火山爆发。逆地球自转方向漂移的北美洲和南美洲板块先将太平洋海水往西挤,接着顺地球自转方向漂移的板块和从北往南漂移的板块再将海水挤往东南方向,使南美洲与南极洲之间形成大缺口。固态物质因碎裂崩塌漂移发生强烈地震,碎体板块漂移摩擦产生气态和熔岩物质导致大规模火山爆发。板块漂移摩擦发热变柔软或成软流体熔岩被挤压时,层状结构弯曲或叠加形成褶皱山脉,板块拉伸或拉伸断裂形成波浪式山脉、梯级下降地势和断裂带(裂谷)等。
二、地球的固体潮汐
固体潮汐是月球、太阳、近地行星和银河系中心等天体对地球整体或碎体板块不断变化的引力引拉产生的形变。
因地球形成球体时碎裂崩塌漂移的板块缝隙中有大量的液态(或软流体)和气态物质,碎体板块边缘滑动摩擦系数小易滑动,固体潮汐形变使碎体板块错动时发生地震和火山爆发。当引潮力大于板块摩擦力或阻挡板块错动的泥石应力时,板块边缘的泥石破裂或断裂发生地震,板块拉伸、挤压破裂时也发生地震;板块错动摩擦发热时出现温泉,摩擦发热产生气体(或爆炸)时发生地震、产生气体和泥浆时出现泥火山、产生气体和熔岩时火山爆发。地球因固体潮汐形变发生地震或火山爆发一般有前兆,但有的检测不到,有的仅出现前兆板块错动就停止无主震或火山爆发。碎体板块突然错动、断裂或破裂的则无地震前兆直接主震,有的发生主震后还有余震,也有的无余震。地震或火山爆发后,板块缝隙中液态或气态物质减少,滑动摩擦系数增加等,引潮力因拉不动碎体板块而使地震停止或火山休眠,一段时间后缝隙中液态或气态物质增加滑动摩擦系数降低或出现新的缝隙致使再次发生地震或火山爆发。
三、细小的板块错动
地球内部发生化学变化和局部发生物理变化或在地表修建水库、建设城市、采矿等造成细小的碎体板块错动时发生地震。
地球内部的岩石与周围流体(如岩浆、地下水)反应形成新矿物,不同区域氧含量影响氧化还原反应,进而影响矿物形成和稳定性,内部流体会在岩石中流动、转移化学元素、影响化学成分,放射性元素衰变产热也导致周围岩石化学变化(包括爆炸)等引发地震。地球内部物理变化除引潮力致碎体板块错动外,还有地下岩洞岩石断裂塌陷、地内含水矿物在高温高压下释水致岩石熔融、岩浆冷却凝固成岩石等引发地震。
水库蓄水和大规模城市建设改变小板块重力分布可能导致小板块错动发生地震。开挖隧道开采矿山可能导致岩层断裂塌陷或改变小板块重力分布引发地震。天然气和石油开采过程中,地下气体压力变化和水位下降等引发地震。
综上所述,板块漂移使海底上升成陆地等致强烈地震和大规模火山爆发,大量的死火山口和活火山地震带遗迹供人们考古探索和地质研究。固体潮汐形变引发地震和火山爆发值得人们对天体位置和引潮力变化进行研究,根据月球与太阳等天体对地球整体或板块的引力之合力变化(如塑望日上弦下弦日)及地质情况、地震与火山爆发的前兆(如地裂、冒气、地光、地声、动物异常等)情况进行综合分析科学地对其进行预测预报。人类活动引发地震主要是提醒人们加强环境保护意识,关注人类活动对地球环境的影响,以及可能引发的地震风险。
附图:
(图1:摘抄自《固体地球潮汐》封面)
(图2:地界地形图拍摄自成都地图出版社2020年9月第4版)
(图3:世界火山和地震带分布摘抄自http://news.sohu.com/s2013/1263/s372908894/)
参考文献
1、中国大百科全书·天文学·力学·物理学·地理学地质学·固体地球物理学图文数据光盘(二十一世纪珍藏版精华本)
2、《地球科学导论》2000年4月第1版 刘本培 蔡运龙主编 高等教育出版社
3、《地学基础手册》1984年10月第一版 陈国新主编测绘出版社
4、《固体地球潮汐》2010年12月第1版 许厚泽等著湖北科学技术出版社
5、中央电视台科教频道·地理中国
6、http://news.sohu.com/s2013/1263/s372908894/世界火山和地震带分布
7、智谱清言下载资料
8、https://news.ceic.ac.cn/index.html?random=0.26571296359737184 中国地震台网资料