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加强地下热、汽、液物质流动能排放的观测研究
王昌益
蓬莱国土资源局
根据地质学、作用学研究和地震与火山活动规律,笔者认为,地下热、汽能和液体流动能的生成、积累与释放构成引发地震和火山爆发的最重要作用因素。因此,加强对地下热、汽和液流能的排放规律的观测研究,对掌握地震与火山活动规律、做到准确预测地震发生的时间、地点和强度有着重要意义。
地球受的主要作用是来自地球以外空间的运动物质如光辐射、电磁辐射、高能粒子、陨石等的围向冲击作用,从而形成地心引力,进一步形成大气压、水压、大气流、水流、泥石流、滑坡、崩落、下沉等等作用。地球受的第二种重要的作用是因地球自转而产生的离心作用,它与地心引力合成重力,共同支配物质向地心方向运动。重力并不垂直指向地心,而有一定偏角。其偏角大小因地而异。所以,地壳大陆受的重力也有水平分量。地球受的第三种重要作用就是天体引力作用。主要是太阳、月亮、八大行星的引力作用。这种作用主要引起地球运动轨迹的变化和地球上物质的水平动荡,如固体潮、液体潮汐现象。
地壳受的作用除了以上三种作用外,还受地下积聚能量的作用、阻碍束缚抗变作用。地下积聚起来的能量主要来源于地球所受的围向冲击作用。地球以下物质时刻受着强大的压力作用,使地下物质不断发生压缩变形并不断放射热能,所以,地下不断产生热能,使地下热能不断积累。不断产生并不断积累的地下热能不断加热地下物质,从而使地下物质液化和汽化。当液化和汽化物质产生的压力足以突破地壳薄弱地带时,便从冲地表、释放能量、形成火山爆发现象。因此,地下能量是控制地壳运动的一个重要的作用因素。地下液化物质和汽化物质不只是沿破碎带爆发释放,更重要的是形成流体在地下运移。由于地壳物质分布很不均匀,所以,处于不同位置的地下液汽化物质受的水平作用方向与大小不同,从而使其作定向流动。由于大洋是地壳物质存在的虚空地区,太平洋是地球上地壳物质存在的最虚空地区,所以,地下流体都以向大洋特别是太平洋所在的方向运动。当地下流体对向流动到大洋中脊时,对向流汇聚,沿洋中脊破裂带喷出。洋中脊是在重力均衡作用下受向上作用力最大的受作用地带。大陆在重力均衡作用下向下运动,并向两侧扩展,在地球球化作用下向地壳的虚空地带运移,在潮汐作用下震动;而洋中脊两侧的洋壳在喷发流体能等的作用下向两侧方向运动,与大陆的运动方向恰好相反。因此,陆壳与洋壳相向运动,形成俯冲带。这就是为什么地球上地壳最活跃地带是环太平洋地区和大洋中脊的一个重要原因,地下能量运移与释放是控制地壳运动的一个非常重要的因素。
长期以来,人们之所以对地壳运动动力源问题始终感到困惑,对地震预测始终感到很困难,关键在于人们没有注意到“地下产生并积累热量、这些不断生成并积累的能量随时或周期性释放到地表以上空间、引起热液上涌、岩浆侵入、火山爆发、地震发生的现象”对地壳运动过程具有控制地位,没有考虑到“地下热能产生、积累、释放过程”能够构成控制地壳运动的一个重要的动力源。因此,尽管人们自觉不自觉地对释放到地表的地下能量进行了大量研究,但却始终没有对整个地球表面所释放的地下能量进行全面、系统、连续地进行调查研究,所以,到目前为止,人们对地表所释放地下能量规律的了解还远远不够,要确切了解地球固体表面释放地下能量的规律还有待于今后的努力。
了解从地下向地表运动、释放能量的速度、周期、空间分配、与地壳运动间的确切关系等规律,对于掌握地壳运动规律、预测预防地震灾害等都是非常必要的。因此,加强地下热、汽、液物质流动能排放的观测研究有着重要的科学意义。
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