地热的生成、积累、流动与释放直接控制地震现象的发生
王昌益
蓬莱国土资源局 265600
德国气象学家魏格纳在1910年至1915年间提出大陆漂移学说，上世纪五十年代美国学者赫斯提出海底扩张学说，1968年法国地质学家勒皮雄与麦肯齐、摩根等人提出板块构造学说，从而建立、完善了板块构造理论。板块构造理论揭示了地壳发展演化的基本规律，但是，对于板块运动的动力来源问题，板块构造理论的回答还始终不被普遍接受。人们之所以对板块构造理论关于板块运动的动力来源问题的解释不能够完全接受，就在于板块构造理论对板块运动的动力来源是什么的问题没有一个令人信服的科学答案。
魏格纳的大陆漂移学说认为，板块是在地球自转离心力和天体引潮力作用下发生漂移的。由于自转离心力和天体引力很小，很难产生足以使大陆板块漂移的作用能，所以，这种观点不被信服。赫斯的海底扩张学说认为，地幔软流层物质的对流上升使海岭地区形成新岩石，并推动整个海底向两侧扩张，最后在海沟地区俯冲沉入大陆地壳下方。但是，究竟是什么力量驱使地幔物质对流与海底扩张的？对此，海底扩张说不能给出一个圆满的答案。
地球表面的固体圈层的发展演化受着地下深部物质的发展演化与运动规律的制约，关于这一点是不容置疑的。然而，地下物质是怎样运动、怎样发展演化的？受何作用控制？其发展演化或运动与板块运动有何关系？对于这一系列问题，目前还没有正确答案。究竟该怎样认识控制地球演化的作用？笔者认为，首先应该从认识地球受的外作用开始，然后再认识地球内部物质所受的作用及其差异，最后再来认识地球内部物质的发展演化与运移以及这些地下物质的运移必然对地壳形成的作用过程。
根据笔者关于作用学的认识，作用只是一种自然现象，是指外来物质对被研究物形成的冲击、推动、挤压、屏护、…所用现象的和。作用的结果：受作用物的运动状态发生变化，内部物质关系发生变化（如压缩、变形、聚变、放热等）。地球是一个受作用体，它的运动状态不断发生变化，它的形态也在不断发生变化，它在不断吸收能量，也在不断放射能量。地球受外作用是地球发展演化的根本原因。地球放射能量构成了地球演化过程中的一部分。其中，地下热能生成、积累、形成的热能而导致生成的岩熔层与岩熔流体在地下深部的均衡运移过程是导致岩浆侵入、火山、地震现象发生、释放地热能的重要过程。板快运动与地下热能流体在均衡作用下运移现象直接有关。
地下热能的生成与积累速度是惊人的,因此而形成的推动板块运动的动力也是非常客观的。据研究，在 时间段内、在地下深度 、球面积等于S的区域范围内产生并积累的能量
E= [ S( σds) dt]dh= 〖 S｛ [( + )r02g0+σz]ds﹜dt〗dh .
式中，ρ为地下单位物质的质量；m为压在ρ上面的上覆物质的质量；r1和r2分别为m和ρ与地心间的距离；g0为地表处的重力加速度；r0为地表点与地心间的距离；σz为ρ受的其它作用应力(如侧向压应力、热能膨胀力等)。
当地下热能生成后，热能又进一步强化对地下物质的作用，使地下热能生成的速度进一步增加。热能的作用实际上就是微观物质在物体内运行时对物体内各质点形成冲击、改变运动、再对物体内质点形成作用、再改变运动、再作用…的过程。在这个过程中，一个微观粒子可以对物体内的很多质点形成作用，即形成连锁作用，所以，地下压力作用可以生成比其作用量大数千倍，数万倍，甚至数亿倍的能量。因此，地下可以生成释放不完的能量。可见，地下热能产生、积累的速度远远超出我们的想象。因此，地下能够产生令大洋中脊生成并推动洋壳向大陆方向运行、大地颤动、火山爆发、大陆运动等等的强大动力。
地下热能总是不断地向地表以上空间释放，但其释放的时间与空间都是有规律的。热流释放主要集中在洋脊裂谷带、大陆裂谷带和海沟俯冲带。
洋脊为地热流最高的地热异常区，是地球上地下热能释放的最主要地带。在洋脊的中央裂谷附近，热流值常是深海盆正常值的2—3倍。地震研究表明，在洋脊下方的地幔中，波速小于正常值，同时莫霍面不清，地壳明显有变薄的趋势。说明洋脊下面是软流圈物质上涌的部位，温度较高，密度变小，有部分物质熔融变为岩浆（重力值降低，波速降低），洋脊是地热的排泄口（热流值较高）。洋脊位于温度较高的地幔软流圈上隆的地段，是岩石圈的巨型张裂谷，是岩浆的涌出口和地热流排泄口，也是区域变质发生的地带。洋脊热能的排出伴有大量地下岩浆物质的排除，令洋脊增生、洋壳向外扩展更新。
环太平洋海沟俯冲带（H.贝尼奥夫带）构成了环太平洋地震带，全世界的中、深源地震也主要发生在这里。与洋脊一样的是，海沟带也是地热流异常区，但海沟带显示了地热流值一低一高平行排列的不同点。在海沟附近，显示一种地热流值较低（0.99—1.16HFU）的特征，一般没有现代火山活动；而在海沟向陆一侧150—200km左右，则往往是一系列火山带，在地貌上则显示一系列岛弧带，热流值显著升高，可达2.0HFU左右。在岛弧靠大陆一侧，往往形成边缘海（或称弧后盆地），高地热流异常区也常扩大到这一地区。
大陆高原上常形成大陆裂谷，如青藏高原上的南北向裂谷。与大洋中脊相同的是，大陆裂谷带中火山活动比较频繁，浅源地震比较活跃，其地热流异常值较高，可高达2HFU以上。与大洋中级相反的是，大陆裂谷附近地下莫霍面较深，地壳明显变厚，软流层变薄；大洋洋脊上升，导致大洋裂谷地表引张开裂；而大陆高原下沉，导致裂谷地壳在地下引张开裂，大量热流从地下张裂隙向上侵入，从而进一步使张裂至下向上扩展。大陆裂谷、海沟俯冲带和大洋裂谷的差异存在导致地热释放规律和莫霍面的褶皱形态[5]。
地下热能的生成与释放不仅导致岩浆侵入、火山爆发和地震灾害现象的发生，也构成了控制地球演化的重要作用，是板块运动的重要动力。

作者简介： 王昌益(1959—)，男，工程师
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