地球科学新理论揭开地震的神秘面纱

                    地球科学新理论揭开地震的神秘面纱 
 
                             作者:百草止水
 
　　导读：
　　一、地球内部的万有引力
　　二、地球内部的结构
　　三、月球异动和地球内部的潮汐
　　四、潮汐现象是地球运动和生命活动的重要动力
　　五、地震火山的具体成因
　　六、地震其实可以预测
　　七、沧海桑田和地球内外的物质交换
　　正文：
    
　　一、地球内部的万有引力
　　长期以来，我们对万有引力的认识仅限于物体表面及其以外，这是因为我们通常都把物体看作理想质点的缘故。可是，每个物体内部都具有复杂的物质结构，其内里的所有物质不仅都具有质量，而且相互间都有一定的距离。依据万有引力定律公式：F=MmG/RR，万有引力的大小与物质的质量成正比，与相互间距离的平方成反比。所以，任何物体内部的任何两点物质之间都存在着万有引力，地球作为一个庞大的星体自然也是这样。下面就让百草止水和大家一起探讨一下地球内部的万有引力分布状况，因为这与地球内部的构造息息相关。
　　在地球表面或地球之外，用于计算万有引力的地球质量是恒定的，这就是整个地球的质量。但在地球内部就不行了，任何一个位置上的任何质点都受到来自四面八方的其它地球物质的万有引力牵引，其中水平方向的万有引力全部抵消了，指向地心的垂直方向的万有引力被抵消了一部分，也就是该质点外面的地球物质吸引力被其内部物质抵消了，其最终的合力显然小于地球表面上的万有引力。以此类推，越往地球内部，来自外面的地球物质的吸引力就会被抵消得越多，其万有引力合力自然就会越小。如此一直推进到地心，来自各个方向上的万有引力达到平衡，其合力也就为零。也就是说地球内部的万有引力分布状况是这样的：地壳表面最强，越往里越小，至地心处为零。
　　任何星球都有自己的引力场，引力场的强度取决于自身重量和空间位置，也就是MG/RR。依据以上分析，地球内部的万有引力场简称引力场，地壳表面最强，愈往里愈弱，地心处为零。而且在以地心为球心的任何一个球面上，其引力场的强度都完全相同，方向均指向地心。由于地壳之外的大气层质量可以忽略不计，地壳上方的引力场计算由于地球质量恒定，因而愈是远离地球其引力场就会愈弱。
    
　　二、地球内部的结构
　　地球由地核、地幔、地壳三部分组成，对地壳人类目前仅知道些皮毛知识，对地幔的了解少得可怜，地核就更加讳莫如深了。人类除了知道地壳为一层坚硬的岩石圈外，还知道地幔为熔融态流体物质，对地核几乎连最基本的假定都不存在。
　　尽管地球内部的引力场分布朝着指向地心的方向逐步衰减，但是引力场毕竟存在且均指向地心。再加上地幔部分为熔融态流体物质，因此越重的物质越朝地心处下沉，越轻的物质越朝地壳处上浮。空气作为最轻的物质自然就会在地壳之外，而且随着越来越远离地球，质量越轻的气体就会越来越远离地球。于是我们发现，大气层外是最轻的气体——氢气，最重的气体——氧气、二氧化碳和水蒸气则在离地壳最近的对流层内。水在地壳表面，地壳的主要组成物质是以硅和氧为主要成分的化合物，地幔物质的主要元素肯定是比地壳重的物质，地球上的最重元素基本上就都沉积在地核之内。
　　地球上的最重元素就是以重金属为主的放射性元素，也就是说地核就是地球放射性元素的大本营。所有的放射性元素都会在自然状态下进行核裂变，从而分解成原子量更小的其它元素，并释放出大量的能量。既然地核聚集了如此密集的放射性元素，那么极为猛烈的核裂变就在所难免。每个放射性元素的核裂变最终都会因产生铁元素而告终止，所以地核的外围就是一圈高密度的铁。地核里的核裂变使得那里的温度奇高达到2000-5000℃，压力奇大高达360万个大气压，如此高的气压和温度使得地核成为离子态的流体物质。由于地核里的核裂变反应不断，源源不断地释放出的大量能量就会熔化地幔，使得地幔也变成了高温高压的流体物质。
　　来自地核里的热量通过地幔朝外辐射、对流和传导，温度和压力就会逐步耗散和衰减。当这些能量抵达地壳时，虽不能熔化地壳的岩石，却也令地壳与地幔靠近的部分变得炽热。地壳的平均厚度约有17公里，地壳表面很冷内里很热，从外到内依次温度增加，与地幔接触处的温度与地幔物质持平。
　　由于地球温度由地核朝外依次衰减，地核和地幔物质在熔融状态就会呈现对流现象，这种对流现象实现了地核和地幔的物质交换。当地幔里的轻质元素随着对流逐渐来到地核附近时，越来越高的温度和压力就会引发核聚变反应，轻质元素通过原子核合并就会变成较重的元素，直至重新产生原子量较大的放射性元素并重新沉入到地核内部。地核内部的核裂变反应产生的轻质元素也会上浮进入地幔，从而使得地核和地幔的组成物质维持相对平衡，地球便得以长久永恒。
　　同时，由于地核内部呈现高温高压的离子状态，且具有猛烈异常的核裂变反应，因而地核内部就会有极其强大的涡旋电流存在。地核的涡旋电流就犹如一个极其强大的通电螺线管，由于电磁相互感应的关系，强大的地球磁场就此产生。依据通电螺线管的右手定则，我们不难判断出地核涡旋电流的方向是自西而东，与地球的自转方向完全一致。
    
　　三、月球异动和地球内部的潮汐
　　在没有任何外力的情况下，地球内的引力场从地壳开始直到地心是有规律地衰减着的，地心处的引力场为零。然而，地球不是孤立的，地球之外就是浩瀚的宇宙，星空耀眼，星体密布。从理论上来讲，任何一个星体都和地球相互之间存在着万有引力，但是距离过于遥远的星体对地球的万有引力影响又微乎其微，因而只有太阳、月球和太阳系的其它行星才会对地球产生较为明显的万有引力影响，其中以离我们最近的月球影响为最。
　　由于与外星体的万有引力关系，外星体的引力场就会叠加覆盖到地球之上，不仅地心处的引力场不再为零，而且也使得地球的引力场分布不再均衡，往往会随着外星体的运动使得地球引力场呈现出波浪式的变化。尤其是地球内部，由于地球引力场愈走向地心就愈是衰减，所以就造成了地心附近的引力场最小。一旦受到外太空星球引力场的扰动，地球内部引力场较弱的地方其方向就会立时翻转，从而对地球内部物质的运动造成极为严重的影响。那么到底造成了什么影响呢？这就是地球内部的潮汐现象！
　　潮汐现象？那不是大海特有的吗？是的，大海是有潮汐现象，但是大海的潮汐现象是由月球等外太空星体的万有引力造成的。我们知道，以月亮为主的外太空星球对地球上的海水具有强大的吸引力，这种吸引力随着月球的运动而变化，使得海洋里的水被吸拉得潮起潮落。海洋里的潮汐现象与月球的运动高度同步，几乎都是以24小时48分钟为一个周期。同样，地球内部的物质也呈现流体特性，以月球为主的外太空星体自然也会对地球内部物质产生吸拉作用，从而在地球内部引发潮汐现象。只是由于地球内部物质的质量和体积太过庞大，所以地球内部物质的潮汐周期就会与海洋有所不同。但是，潮汐的特征是相同的，那就是在外太空星体的牵引下，地球内部物质也象海洋那样波动起伏，其中地核里的潮汐会更为猛烈些。
　　地球内部的潮汐现象，使得地球内部物质的运动不再均衡，一方面加剧了对流现象，加速了地球内外的物质交换；另一方面也让地壳不再平静，使得地壳就象航行在海洋上的轮船那样起伏不定。当然，这些起伏绝对不会像轮船那么剧烈，而是较为缓慢，仅凭感觉人类根本就不会觉察到。
    
　　四、潮汐现象是地球运动和生命活动的重要动力
　　潮汐其实就是引力潮，就是外太空星体运动给地球引力场造成的变动，使得地球整体引力场分布不再均衡，从而引发了地球内外物质的各种特异活动现象。过去科学家们为我们揭示了海洋里的潮汐真相，现在百草止水将潮汐现象的原理推广到地球内部。其实，不只海洋和地球内部，地球上的大气层和地球上的一切生命都存在潮汐现象，因为它们都处在外太空星球在地球上引发的引力潮扰动之中。何况空气本身就是流体，而生命内部又主要是由以水为主的流体物质构成。
　　由于太阳照射和地球自转的关系，地球上形成了稳定的气压带和信风带。可是由于厄尔尼诺和拉尼娜等现象的存在，每隔几年地球上的信风带就会遭到周期性的增强或减弱，从而给全球气候带来巨大的变异。这种周期性的厄尔尼诺和拉尼娜现象，就是以月球为主的外太空星体在地球上引发的引力场变动的必然结果，其实也就是地球大气对流层里的潮汐现象。为什么它们的周期是几年而不是一天呢？这是因为大气和海洋的密度、流动性、厚度以及与月球距离不同所致。依次类推，地球内部的潮汐现象周期会更加漫长，漫长到人类毫无知觉。也许将来人类会建立起外太空星球与地球引力场关系的数学模型，到那时地球上的一切潮汐现象周期就都能计算得出来，我们对地球上各种现象的把握和预知就会变得更为轻松。
　　不仅地球上的大气存在潮汐现象，以轻质气体物质为主的太阳也存在潮汐现象。因为它外面有九大行星，九大行星尤其是靠它最近的那几颗行星的引力场将对太阳形成巨大的引力场扰动，由此形成非常有规律的太阳引力潮潮汐现象。人类目前已经掌握到的太阳黑子和耀斑现象，其实就是太阳内部潮汐运动的外在表现。
　　世界上的生命都离不开水，水是所有生命的主要组成物质。就拿人来说，人的体重约50%～70％是水分，脑组织大约含85％的水，血液大约含有90％的水。可以这么说，如果没有骨骼的支撑，人的身体就会很象柔软的流体状物质，这是因为我们的身体以水为主的缘故。就是因为这个原因，以月亮为主的外太空星体在地球上引发的引力潮，在人体内部也会引发潮汐运动。女人的月经就是这种现象的显著表现，它的周期接近一个月，恰好与月球的盈亏周期大体相当。女人的子宫体积较大，血管丰富血量巨大，因而受月球引潮力的影响就格外显著。此外人的大脑、血液循环和身体的其他部位也会深受月球引力场的影响，从而对人的生命机能、免疫力、思维和情绪带来巨大的影响。
　　为什么中国古人会推出“天人相应”的理论？就是因为外太空星体的运动时刻改变着地球引力场的分布，而引力场变动又直接作用于生命体的生命活动，并进而通过一个个生命体深刻地影响着人类社会。所以天象有变，人会有变，社会也会跟着相应地变动。这不是迷信，是科学，即便依据唯物辩证法的“普遍联系”的观点也能得到很好的理解！
    
　　五、地震火山的具体成因
　　由于以月球为主的外太空星体在地球上引发的引力场变动，使得地幔物质呈现出有规律的潮汐运动。只是由于地幔物质密度极大且体积过分庞大，地幔物质的潮汐运动周期才非常漫长，地壳伴随着地幔的潮起潮落也就非常地缓慢，人类几乎无从知觉。然而，大自然沧海桑田的变幻，以及地球表面上的高山、高原、平原、大陆架、海底及海岭和海沟，都如实地描绘和表白了地壳波浪起伏的实况，从而间接描述了地幔潮汐运动的周期和形象。地壳伴随着地幔潮起潮落，使得坚硬的岩石圈不断波动扭曲，直至发生断裂，才最终导致了火山地震的发生。
　　目前的地壳已经被扭曲断裂为太平洋板块、欧亚板块、美洲板块、印度板块和南极板块等几大碎块，但是百草止水极不认同板块学说主张的漂移和冲撞理论。尽管板块局部之间存在冲撞和挤压，却不是火山地震的主因。正确的理解是，地壳虽被扭曲断裂为几大块，但是这几大块地壳基本上在原地踏步起伏波动，而非在地幔物质上漂移和冲撞。这是因为地壳是一个封闭的岩石圈，不存在任何空间和余地供它们漂移和冲撞，因此不能用轮船在海洋上的形象来描述地壳板块的运动机理。尤其重要的是，伴随着断裂带形成的同时，地幔熔岩物质就会乘隙填入地壳裂缝，或者干脆冲出地面形成火山，从而将地壳裂隙重新焊接修补起来，使地壳重新归于一体，原有的断裂带因此就逐步消失。由于地幔物质起伏不断永不停歇，岩石圈就会不断地扭住着波浪着，新的断裂带就会不断地出现，地面上的山脉、断层、海岭和海沟不过是或旧或新的断裂带而已。如果现有的断裂带相当平静，很久没有火山地震的活动迹象，就说明这个断裂带的地壳深处早就被地幔熔岩焊接成为一个整体；如果现有断裂带火山地震还相当活跃，说明该处地壳的裂隙还相当深邃，熔岩物质正在活动着而且未曾将它们焊接成为一个整体，汶川地震恰恰就发生在这类断裂带上；设若没有明显断裂的地方突然发生了的火山地震，说明该处正在形成新的断裂带，今后很长一段时间内将会是火山地震比较活跃的地方。
　　不管怎样，地壳的扭曲是缓慢的，因而断裂带的形成也会有一个漫长的蓄积和酝酿过程，最后通过大地震的形式将地壳断裂推向高潮。在地壳大断裂之前，一般都要出现各种级别的小规模断裂，从而引发地面上的各种中小地震，和各种我们无从觉察的微小地震。因此大地震之前各种小震都是前奏，只有极个别的大地震才会突兀的出现，那是因为地壳未经过小的断裂就直接产生大断裂的缘故。大断裂催生大地震之后，密集的余震往往接连不断，其中有大震，但大多数都是中小余震。由于大地震是地壳扭曲断裂能量的总爆发，所以大地震之后的地区通常很长时间内很难再发生大的地震，这是因为大地震能量的蓄积也需要一个漫长的过程。
　　由于地幔物质不断地波浪起伏，所以地壳也会跟着不停地扭曲波动，扭曲波动过程中地壳就会不断地发生着断裂。小的断裂产生小的地震，大的断裂就是大的地震。一旦地壳某处产生大断裂，该处地壳就会变得极为脆弱，地幔物质的波动能量就容易在此处蓄积和释放，从而使该处持续断裂并形成越来越大的断裂带，所以地球上的断裂带才会是火山地震的多发地带。但是，随着断裂和地震的不断发生，地幔物质的波动能量因为不断得到释放而衰减，火山地震的发生几率也就越来越小，直至整个断裂带最终归于沉寂。
　　当地壳出现断裂时，岩浆就会趁隙而入，裂隙越大岩浆就会涌入越多。通常来说，岩浆涌入有修补裂隙作用，它们会将断裂的岩石圈重新焊接在一起。如果地壳很薄弱，或者岩石圈裂隙从里贯穿到外，而且该处地幔熔岩物质的压力又足够高，岩浆就会从地壳内部喷涌而出形成火山。火山喷发一段时间后，地幔熔岩物质的压力锐减，火山喷发于是便逐步停息。由于地幔熔岩物质已经贯通地壳内外，火山口内的地壳物质非常脆弱，所以火山一旦形成就会频繁喷发。除非该处地幔物质的波动能量不断弱化或平静，火山才会不断冷却并成为地壳的组成部分，该处火山的寿命也就宣告终结。
    
　　六、地震其实可以预测
　　既然地震的成因已经找到，预测地震也就不再困难：
　　第一，地震之前，相应区域的岩石圈应力变化我们可以检测得到，依据地壳岩石的应力变化规律我们就能初步判断该处是否可能发生地震。
　　第二，既然地震是地壳伴随地幔物质运动的结果，所以大地震之前地温会有所变化，检测地温变化就能帮助我们预测地震。也正因为大地震之前地温会有所变化，那些以蛇为代表的对地温变化极为敏感的动物才会出现反常，观察这类动物的异常表现也应该成为我们预测地震的手段之一。
　　第三，也正因为地幔物质的强烈运动导致地温呈现显著变化，所以地表水尤其是地下水的水温才会发生变化。由于这种水温变化由地温变化引起，就会让这些水产生明显的对流，不仅容易让水变浑，也会导致水中的氧气急剧减少。这样，水中的动物就会无法生存，鱼会上浮到水面呼吸或者死亡，青蛙蟾蜍等两栖动物会大量从水里逃出以规避生命风险。所以测量和收集水温及其对流变化数据，以及观察水中生物的异常变化，对我们预测地震就会大有作用，汶川大地震之前蟾蜍大量上街其实就是一个极其重大的预兆。
　　第四，大地震之前，地壳下面的地幔物质一直活动比较剧烈，其向上蒸腾的热量必然会引发地面空气温度上升以及对流现象加剧，这样会使该处地域的空气极为干燥无法降雨，干旱也就在所难免。耿庆国先生通过多年研究和整理发现，历史上所有大地震发生之前都会有一段较长时间的干旱发生，所以他将干旱用于地震预测并创立了“旱震关系理论”，并取得了不俗的成果。百草止水认为，尽管所有的干旱不见得都是大地震的前兆，但是大地震之前存在大面积的干旱却是非常合乎地震发展规律的，因此将干旱列为大地震前兆或数据之一很有必要。
　　第五，大地震之前通常会有众多小震，通过小震的活跃程度和分布区域也能帮助我们预测大地震发生的可能区域。汶川大地震之前的周围区域就存在过众多小地震。
　　第六，大地震之前地壳小断裂通常不断，从而造成岩石圈里存在着众多的小缝隙。这些小断裂或小缝隙可能会造成地下水或地面水出现异常，比如地下水突然喷涌或消失，地下水变质变色等等。汶川地震之前，湖北恩施市白果乡下坝村的观音塘8万立方米的水5小时内全部消失，就是汶川周围地质出现裂隙的征兆之一。
　　第七，大地震之前的地壳扭曲和各种细微的断裂，都会造成所在区域的大地导电性和地磁等产生剧烈变动，所以观测并收集地电和地磁的变化数据也是地震预测的辅助手段之一。也正因地磁和地电会发生急剧变化，因此会导致奇异的地光或天上奇异影像的产生，这些也应该是观察和判断地震的辅助手段之一。
　　第八，大地震之前地壳的断裂正在持续之中，这期间地壳会释放出从弱到强的各种频段的声波，以狗为代表的对声音特别敏感的动物就会狂躁不安，而人对相应频段的声波却高度麻木。所以观察狗等动物的异常表现和用特种仪器侦测地下各种频段的声波，对预测大地震都具有莫大的裨益。
　　第九，由于地幔物质的潮汐运动是以月球为主的外太空星球引发的，所以地球上火山地震的发生也必然与外太空星体的位置有一定的对应关系，如果人类能够找出这些对应的规律，对火山地震的预测将会有巨大的助益。由此我们就会进一步的感受到中国古人的“天人相应”理论多么奇妙，所以通过观天象来推测人间祸福并非就是封建迷信啊！
　　第十，地球是非常复杂的，所有的单一前兆不见得都能对应着大地震，但是大地震之前通常都会有这些前兆产生。所以预测地震是一个非常复杂的学问和系统，它需要综合各学科各门类的信息，集结各种震前数据进行综合分析比对才能做出更为精准的判断。因此改革开放前对地震的群防群测体系还是很科学的，我们不仅需要予以恢复和深化，还需要集结并整合全球各国的地震研究和预报力量，成立全球性的地震研究和预测体系，才能真正很好地完成地震的监测和预报工作。这主要是因为，地球是一个复杂而又完整的系统，全球国家都建立在一个封闭的岩石圈之上，除非各国都能彼此分享各自的地质科学资料，否则的话我们想完整地搞懂地球或更加准确地预测火山地震将极为困难。
 
　　七、沧海桑田和地球内外的物质交换
　　发生在地核内部的核裂变和地核外面的核聚变，是地球内部的唯一热源。这些热量熔化了地幔，使之成为熔融态物质。同时也促进了地幔物质的对流，使得原子量大的物质得以上浮，于是我们就能在地壳表面找到重金属和各种放射性元素，原子量小的物质得以下沉，于是这些轻质物质就有机会在接近地核的地幔处成为核聚变的原料。
　　但是，由于以月球为主的外太空星体引力场的强大影响，地幔物质对流不再均衡稳定，使得地面物质的矿藏分布不均。以月球为主的外太空星体在地球内部引发的引力潮使地幔物质波动起伏，地幔物质的波动起伏使地壳不断扭曲变形，地壳因为扭曲变形而不断地断裂，火山地震才会由此形成。当地壳断裂时，一部分地壳碎块会沉入地幔，被融化后成为地幔物质；地幔熔融物质也会沿着地壳裂缝上涌，冷却后成为地壳的组成部分。地幔物质的上涌程度取决于该处地幔物质的压力和地壳自身的阻力，有的地幔物质会涌出地面成为火山，有的则涌至中途就势尽而止。这样不仅为地壳提供了较为丰富的地貌，而且为人类创造了丰富多彩的矿脉。
　　月球的引力潮使得地幔物质周期性波浪起伏，由此带动相应的地壳周期性下沉或上浮，从而造就了地球表面上的沧海桑田现象。沧海桑田使得曾经的海洋上浮成为大陆，又使得曾经的大陆下沉成为海洋，如今的世界屋脊青藏高原远古时期就是一片汪洋。陆地上的江河最终都汇聚到了海洋，所携带的泥沙又逐步沉入海底，年复一年一层又一层。伴随着海底地壳的下沉，被埋藏较深的泥沙就会逐步接近地幔，在来自地幔炽热温度的烘烤下，泥沙中的有机物质率先被炼制成石油和天然气。如果该底层继续下沉，就会继续接近地幔，原有的泥沙就会被熔融或岩化，有的就会继续下沉入地幔以内成为地幔组成部分。部分石油天然气等有机物质就会与地幔熔岩发生激烈反应后成为地幔物质，并伴随着地幔物质的对流下沉到地核附近参与核聚变反应。
　　随着地幔物质波动的周期性推进，海底开始逐步上浮，而陆地又渐渐下沉成为海底。就这样我们才会发现，地壳表面的地层其年龄愈往深处愈高，其原因就是原在海底时来自陆地泥沙层层叠加的必然结果。随着陆地下沉变为海底，陆地上的森林植被全部为海水淹没而死亡，并伴随着新陆地上的泥沙沉入而彻底被覆盖。伴随着海底地壳的进一步下沉，这些森林植被就会被埋藏得越来越深，并且越来越接近地幔物质，来自地幔的炽热温度就会将它们烘烤闷制成煤炭。少数煤炭随地壳继续下沉进入地幔，并通过高温高压下的化学反应成为地幔化合物的组成部分，然后随着地幔物质的对流有机会接近地核并参与热核聚变反应。在海底下沉过程中被烤制成的煤炭、石油和天然气等物质，随着海底再度上浮为陆地成为我们人类为之依赖的能源矿藏。
　　地幔物质的每一次波动都带动着地壳做相应的沉浮升降运动。当陆地开始下沉成为海底时，靠近地幔的地壳就会被不断地熔融和消蚀成为地幔物质，使得海底地壳变得越来越薄。然而，来自陆地上的江河沉沙又年复一年地补充着地壳的不断消蚀，从而大大减缓了海底地壳变薄的速度，不至于因海底地壳完全消失而引发地球空前灭顶的巨大灾难。当海底开始上浮成为陆地，隆起处的地幔物质的温度开始下降，逐步冷却后不断固化成为地壳的组成部分，使得陆地地壳不断变厚。然而陆地上的风霜雪雨又不断将陆地上的泥沙源源不断地朝低洼海洋输送，这样对陆地地壳的变厚就会有一定的减缓作用。