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岩浆气象学{转摘}(2008-08-13 00:33:44)

(八)岩浆掌控台风的一举一动

 

 

图中小黄圈为11号纳莉台风形成地点,此意味岩浆在小海盆打转时,面积较小,相对的低地气压气旋面积就不会太大,但海盆形状完整,亦即地壳下的突出尖山突出而尖圆,岩浆在此打转时,速度快而结构坚实,营造出来的台风自然是小而强,因此有能力从形成地点一路横扫琉球,进而肆虐韩国。

   图中大黄圈为12号韦帕台风形成地点,这个海盆面积非常大,它的东方边缘及北方边缘还算高低分明,但南方和西方高低界线较不明显,岩浆在此打转时,低气压的气旋面积虽然会变得很大,但是结构就不会那么坚实。

   由于地球自转的速度很快,赤道时速接近1670公里(音速每小时才1080公里),而地球内部岩浆因为属于黏稠的软性物质,它不可能与地壳同步旋转,岩浆转动得慢,地壳却转动的飞快,于是软硬之间就造成奇特的现象,那就是:地壳与岩浆相对上是一个正转,一个反转,其正转与反转之间,无时无刻都在磨擦撞击,假设地球内部硬质部分是平滑的,正转与反转之间磨擦是平顺而不会产生撞击,然而地壳下硬质层跟地面一样,有高山有深谷,这个高山与深谷,并不是跟地表相对应,也就是说:地表的高山对应地底下不是高山,相反的其对应的却是凹谷,厚度最薄,海洋下的地壳相对应是高山,海洋的地壳最厚。既然地壳下面有高山有深谷,岩浆与地壳在正转反转的运作上,当然会碰碰撞撞了。

   海洋的地壳最厚,陆地地壳最薄,这是本人多年的研究心得,与现今地质学家看法迥异,如果现今地质学家与本人持相同看法,那么多国合作钻探海底的计画就会转移阵地,因为全世界地壳最薄的地方不在海洋中,而是在沙漠地带。

   因为纬度不同,圆周长度递减,地壳运行速度也递减,大约在南北纬30度以上,地壳与岩浆转动的速度趋近一致,到了极地,岩浆转速较地壳快,显现出来的是,南北极附近年纍月都有一个气旋存在。至于岩浆的运行,也要配合地球的公转、太阳系的自转、公转,银河系的自转、公转,以及太阳、月球的引力,甚至地壳下的地形,它是乱中有序,且有周期性的。

(九)海底地震震央深度一定较深

    2007年9月7日宜兰南澳外海发生规模6.6强震,由于后续的余震数量稀少,一度引发可能还会继续出现「强震」的疑虑,经过一段时间搜集资料比对,气象局修正震央深度大约在50~60公里之间,属于板块隐没带的深层地震,符合余震数量不多的观察。

     其实,地震深浅完全是依照地壳厚薄而定,震央如果是在陆地上,震央深度通常较浅,如果是在海中,震央深度一定较深,这个数据根本不用争辩,只要翻开世界地震资料库即可清楚了解,万一有少数纪录不是这样的话,绝对是计算错误所致。

    根据岩浆气象学理论,地壳厚薄绝非教科书所说的:海洋地壳较薄,陆地地壳较厚。事实上恰恰相反,海洋地壳远比陆地地壳厚,而且厚得非常多。

    为甚么海洋地壳远比陆地地壳厚?

    道理非常简单,众所皆知,水是自然界最有效的冷却剂,我门要让高温或超高温的东西冷却,最简单的发法就是放入水中。而地球从最早期的炽热星球开始,经过数十亿年的冷却,在低洼地区蓄积雨水,逐渐形成池塘小湖大湖最后再变成海洋,期间又历经数十亿年。由于蓄积雨水的地方,会将水分渗透到地下,经年累月,地壳下的地幔会逐渐冷却变硬,于是海洋底下的地壳自然而然日渐增厚,于是海陆地壳厚薄,终见分明矣。

    蓄水的地壳下,其地幔是否会逐渐冷却变硬增厚,以兴建水库可以诱发地震即可明了。(兴建水库地壳变硬增厚,形成地壳向地心的小山,导致岩浆在运行时容易碰撞到,以致诱发地震,这也是本人独家发现,容日后再详述。)

    既然海底地壳较陆地为厚,那么,任何地震摩擦点都是在地壳下进行的,自然而然,海底地震的震央均较陆地为深。

  在此再次强调,板块断裂与地震是同时发生的,是岩浆撞击地壳的结果,绝对不要被过去教科书误导,因为教科书作者迄今无法解释地壳何以断裂,更不知道应力是哪里来的。

 

(十)地震云就是底部呈直线的低云层

     所谓「地震云」,是指地震即将发生前,出现在震区上空,底部呈直线的低云层,这种「地震云」有时出现许多条直线,有时只有单独一条底线。「地震云」在任何时间都会出现,不过早晨和傍晚最容易见到。

1663年(中国明朝末年)宁夏隆德国县志曾记载:「天睛日暖,碧空清净,忽见黑云如缕,宛如长蛇,横亘天际,久而不散,势必地震。」 这可能是史料中最早指出「地震云就是地震前兆」的文章,不过绝对不是世人发现地震云最早的时间。

    清朝王士祯在其所着的《池北偶谈》中的「地震」一节里,也谈到1668 年7 月25 日山东郯城大地震时,「淮北沐阳人,白日见一龙腾起,金鳞灿然,时方晴明,无云无气。」这里说的龙,就是一种长蛇状带状云,阳光一照,便显得金光灿烂,这是地震云中的一种。

    1815年10月23日,山西平陆发生地震,曾经有人记载当时的情况:「傍晚天南大赤,初昏半天有红色如蝇注下,云如苍狗。」及「夜有彤云自西北直亘东南,少顷始散,地大震如雷,天地通红。」

    1941年5月5日,黑龙江绥化发生规模6的地震前,也有人回忆当时的情形:「西北天空有条云呈赤褐色,其纵面似乎有淡云遮住。万顺地区地雾突起,空中犹如黑带之物,东西向流动。」上述「彤云自西北直亘东南」或「空中犹如黑带之物」指的就是「地震云」。

    日本最早提出「地震云」这个名词的是前福冈市长键田忠三郎,l948年6月27日,他看到日本奈良市的天空,出现一条异常的带状云,好像把天空分成两半。果然在第三天,日本的福井地区发生了7.3大地震。键田忠三郎把这种「宛如长蛇」、「带状」、「草绳状」的云层称为「地震云」,认为只要这种云出现后,几天内就会发生地震。

    1978年1月12日下午,键田忠三郎在奈良市商工会议所讲话,突然看到窗外天空中飘动着一条细长的红云,他立即向参加会议的人宣布,那就是「地震云」!他估计在两、三天内将发生相当大的地震。结果,第三天(1月14日中午)在日本东京以南的伊豆群岛近海发生规模7的地震。

    中国科学院研究员、中国边缘科学研究会理事长吕大炯,分析一万余张地震云的照片的,总结前人的经验,有几次成功的预报了中外大地震。他的《震兆云霞》一文,?地震前兆提供了若干的科学依据。

    前杭州质量计量监测中心工程师寿仲浩,退休后在美国花了12年的心血,利用地震云进行地震预测,并称?民间地震预报专家。寿仲浩先后向美国国家地质测绘局预报50次独立地震,有34次达到了「准确」的地步。

    1976年7月28日中国唐山发生了规模7.8强烈地震,前一天傍晚,日本真锅大觉教授发现天空出现一条异常的长长彩云,并用相机拍摄下来。经过研究,他认为这种异常的长条云就是地震云,结果第二天就发生了唐山大地震。

    北京市玻璃器皿厂职工弭明钢自1986年开始玩鸽子,当他发现天空中一些与平常不同的带状云彩后,不出10天,电视准会播出有关于某地发生地震的新闻。慢慢地,他开始琢磨这些异样的云彩和地震之间的联系,他将自己的发现告诉街坊邻居,却被街坊邻居视为怪人。人们却怀疑:预测地震是连拥有专业仪器的研究人员都不能「打保票」的事,一个普通市民用肉眼观测云彩就能够做到?

    世人对于「地震云」的认知,少说也有三、四百年的历史,甚至上千年以上的经验,遗憾的是,各国官方对于地震云的研究,表现的不够积极,迄今仍旧没有交出亮丽的成绩单,殊为可惜。

    笔者业余从事地震研究二十年来发现,观测「地震云」确实是预测地震最精准、最简便的工具,不但可以做到三天内的短天期预测,连地震区域与地震规模均可以掌握得精准,所需设备又非常简单,相信这个方法一旦推行出去,人类受到地震伤害的机率将可大大降低。

 

发表于 2008/05/13 13:43

 

(十一)紫坪铺水库诱发全世界最大水库地震

2008年5月12日14时28分04.1秒,四川汶川发生中国近代破坏力最大的地震,死亡人数超过七万人,是继唐山大地震后伤亡最惨重的一次地震。〔文章很长,请点选 继续阅读〕

大地震震央位于中国四川省阿坝藏族羌族自治州汶川县境内,也就是在四川省省会成都市西北偏西方向90公里处。根据中国地震局的数据,此次地震的面波震级为8.0Ms,矩震级达到了8.3Mw,地震烈度可能达到11度。地震的震波扩及大半个中国及多个亚洲国家,北至北京、东至上海、南至香港、台湾、泰国、越南、巴基斯坦均感到震动,破坏地区超过10万平方公里。

2008年5月12日四川当地时间14时28分04.1秒,震央位于中国四川省阿坝藏族羌族自治州汶川县境内,四川省省会成都市西北偏西方向90公里处。根据中国地震局的数据,此次地震的面波震级为8.0Ms,矩震级达到了8.3Mw,破坏地区超过10万平方公里。地震烈度可能达到11度。根据美国地质调查局的数据,矩震级达到了7.9Mw

地震的震波扩大大半个中国及多个亚洲国家,北至北京、东至上海、南至香港台湾,以至泰国越南巴基斯坦均感到震动。

死亡人数已超过七万人以上,是国破坏力最大的地震之一,也是继唐山大地震后伤亡最惨重的一次。地震后中国首次容许媒体24小时传播灾情,灾情引起民间强烈回响,全国以至全球纷纷捐款,军方除了调动和平时代以来最庞大的队伍救灾外,全国省市亦派出救援队伍,大量志愿者加入救灾,累积捐款高达400亿元,外界除了关注地震灾情外,亦注视它如何改变中国社会的面貌。

地震后中国首次容许媒体24小时传播灾情,引起民间快速的回响,全球各地纷纷发动捐款。中国军方调动最庞大的队伍救灾,世界各国亦派出人道救援队伍,大量志工加入救灾行列,累积捐款高达400亿元。

这起地震究竟是如何发生的?

中国中科院地质与地球物理研究所研究员王二七坦言:「目前我们对这一地震发生的机制还不清楚,不知道是由地壳的挤压、伸展还是水平走滑造成的。」

王二七初步认为:汶川大地震发生在青藏高原的东南边缘、川西龙门山中心的「汶川──茂汶」大断裂带上,主因是:印度洋板块向北运动,挤压到欧亚板块,造成青藏高原隆升,而高原在隆起的同时,也向东运动,挤压着四川盆地。虽然四川盆地是一个相对稳定的地块。从记录来看,龙门山主体历史上虽然没有发生过大地震,但北边的松潘于上个世纪初曾经发生过强震,因此,尽管龙门山地区看上去构造活动性不强,但是身处应力蓄积过程中,蓄积到了一定程度,地壳就会破裂,因而发生地震。

台湾中央气象局地震测报中心表示:汶川大地震相当于251颗原子弹能量释放,是台湾「九二一」地震释放能量的五倍,它发生的原因相当罕见,并不是板块之间相互推挤,它是欧亚板块内部释放百年累积的能量所导致。由于它是浅层地震,震波相当长,传递范围相当广,包括北京、上海、泰国、台湾都感受到地震,几乎半个亚洲都在摇晃。

     地震测报中心说,过去一般的地震发生都是板块与板块之间的挤压所造成,不过四川这个强震很罕见,是欧亚板块内部的能量释造成的。也就是说,这个欧亚板块长年在边缘的能量不断向内集中,在四川成都附近聚集,板块内这个区域经过百年以上的能量累积,之后大量释放,才会造成这个板块内的地震。也因爲这是属于板块内地震,气象局地震测报中心判断,之后的余震会持续比较久,几个礼拜甚至长达一年以上的可能性不小。

美国地质勘探局(USGS)认爲,这次汶川大地震是由四川盆地西北边缘东北向逆断层或冲断层运动所致。震央与震源机制,与龙门山断层或与其构造相关的断层运动结果一致。由于地壳物质缓慢从青藏高原向东移动,遇四川盆地和中国东南部坚硬地壳而汇聚,产生构造压力,因而导致大地震的发生。再从洲际的规模上看,这次地震主要是,印度板块以每年5公分的速度向北朝欧亚板块碰撞。

日本东京大学地震研究所专家认为,汶川大地震位于龙门山断裂带,过去几百年里这一断裂带附近多次发生芮氏7级以上大地震,但是龙门山主体并没有强烈的活动,直到这次地震的发生,断裂自东北向西南沿着四川盆地的边缘分布,长300公里至400公里,宽约60公里,沿断裂青藏高原推覆在四川盆地之上,由于蓄积的应力超过了岩石强度的临界点,龙门山断裂带终于发生了大地震。

英国地质勘测局地震监测和资讯服务中心主任布赖恩.巴普蒂认为,从地质构造上看,这次汶川大地震与喜马拉雅碰撞带有关,显然是东北-西南向的龙门山断裂带发生挤压作用所产生的结果。

法国地球物理研究所的地质学家保罗.达波尼耶指出,大约5000万年前,印度洋板块向北漂移,与欧亚板块发生碰撞后俯冲到欧亚板块下面,由此形成了青藏高原。青藏高原现在仍在受两个板块的挤压,使得青藏高原及周边地区成爲地震密集带。

综上所述,地震专家普遍认为引发地震的原因是在板块挤压,事实真的如此吗?

诚如中国中科院地质与地球物理研究所王二七研究员所说的:「目前我们对这一地震发生的机制还不清楚,不知道是由地壳的挤压、伸展还是水平走滑造成的。」正当大家都胡乱为找些牵强附会的理由,来为汶川大地震定调时,居然还有一个王二七的研究员坦承:「目前我们对这一地震发生的机制还不清楚。」这种不盲从的研究精神,毋宁说是相当难能可贵的。因为,只有坦承面对未知的世界,才有可能继续奋力找出问题症结所在。如果一味以过去「似是而非」的答案,企图蒙混过关,不但无法理出头绪,对于地震预测与预防地震的发生,绝对是毫无助益的。

除了大部分的专家学者主张汶川大地震是板块运动造成的,当然也有人认为这起大地震是水库诱发地震。

德国多特蒙德大学工程学博士王维洛教授在2008年7月号《争鸣杂志》撰文指出,紫坪铺水库兴建之初,中国的许多科学家和工程技术人员都表示反对。他们认为,通过水库所在地区的地震地质、新构造、深部地球物理、历史地震的深入研究,在龙门山断裂带上建造紫坪铺水库大坝工程是非常不适合的。然而支持兴建的专家学者仍居上风,因而紫坪铺水库大坝工程最后依照计画在2001年3月正式开工建设。

王维洛教授认为紫坪铺水库诱发了四川汶川大地震,他的理由有下列九项:

第一,紫坪铺水库是大型水库,直接建造在有发生大地震地质构造背景的龙门山断裂带之上。

第二,紫坪铺水库紧邻活动断裂带最突出的北川──汶川断裂带南端的汶川映秀镇,构造最脆弱,应力易于集中。

第三,此次地震中心就在紫坪铺水库的边上,与紫坪铺水库关系最密切,四川汶川大地震应该称为紫坪铺地震较为贴切。

第四,紫坪铺水库蓄水高度大,大坝高度超过美国胡佛大坝。虽然紫坪铺水库的总库容不足长江三峡水库的三十分之一,但是紫坪铺水库增加的绝对蓄水位高超过三峡水库。根据以往经验,水库蓄水越高,诱发地震的可能越大。

第五,紫坪铺水库蓄水高度变化幅度为国内第一,为六十米,为三峡水库坝址处水位变化三十米的两倍。根据三峡水库和地震关系研究,大幅度水位变化,容易诱发地震。

第六,与三峡水库相比,紫坪铺水库蓄水速度更快。从2004年12月蓄水开始,到2006年10月完成蓄水120米,历时仅一年十个月。而三峡水库从2002年11月开始蓄水至计划2008年10月完成蓄水113米,历时五年十一个月。水库蓄水速度越快,诱发地震的可能也越大。

第七,2007年2月12日汶川曾发生一次地震,震级虽然只有3.2级,但是震中和震源深度八公里和此次地震重叠,可视为是紫坪铺水库诱发的地震。

第八,紫坪铺水库蓄水后诱发地震的震源分布特征,和中国地震局对「512」地震震源分布特征十分相似,都集中在水库区,而且在映秀方向的主断裂上,就是夹角方向和大小也十分相似。这更证实紫坪铺水库诱发了「512」地震。

第九,此次大地震中,逃亡的灾民注意到,在地震发生时,紫坪铺水库水位迅猛上升,一度成为「汪洋大海」,可见有大量能量从水库底部释放出来。

综合王维洛教授的论点,可以对紫坪铺水库诱发四川汶川大地震有更深入的认识,不过,紫坪铺水库究竟是如何诱发四川汶川大地震?王维洛并没有对诱发机制作更合理的剖析。

不过在王维洛博士分析紫坪铺水库诱发四川汶川大地震的理由中,有若干要点值得一提的是:

第一、大型水库直接建造在曾经发生大地震之地质构造背景的断裂带之上,在蓄水后,断裂的岩石充满隙缝,因此最容易让库水迅速渗透到地壳下。

    第二、汶川大地震地震中心就在紫坪铺水库的边上,显示水库下方地幔中的岩脉确实是岩浆流动的障碍物,诱发地震的震央才会在水库的边上。

第三、水库蓄水高度越高、蓄水速度越快,库水相对的会以更快的速度、更大的流量渗透到地壳下,地幔中长出岩脉的速度也会更快,形成障碍物的体积也会较大,被岩浆碰撞的机率更高。

第四、汶川大地震灾民注意到,在地震发生时,紫坪铺水库水位迅猛上升,一度成为「汪洋大海」。这是岩浆大角度撞击地壳所致,岩浆小角度撞击地壳,产生的地震是左右摇晃,岩浆大角度撞击地壳,产生的地震是上下震动。主要施力点是在水库下方,就如同在弹跳床上放置许多水球,然后在床下用力向上顶撞一样,水球一定会先向上弹起再落下,这就是岩浆撞地壳引发地震的原理。

「512汶川大地震」事实上是一起非常典型、非常可怕,却又是可以预期的的水库诱发地震,只是个中的玄机尚未被世人参透而已。

紫坪铺水库是四川都江堰灌区的水源工程,具有防洪、灌溉、城市工业、生活和环保供水、利用供水发电等综合效益的大型水利工程。是中国家西部大开发「十大工程」之一,被列入四川省「一号工程」,于2001年3月29日正式动工兴建。该工程动态投资72亿元,静态投资62亿元,水库正常蓄水位爲877米,最大坝高156米,总库容11.26亿立方米,其中调节库容7.74亿立方米,是一个比西湖大100倍的最大「水上公园」。

紫坪铺水库从2004年12月1日开始初步蓄水,到2006年12月竣工,在2008年5月12日诱发近代中国最惨烈的四川汶川大地震。

回顾这短短的三年半的时间,大量的库水经由断层隙缝渗入地下,再穿过地壳到达地幔,经由库水的冷却效应,地壳下部的地幔下,必然会长出如水库形状的长条形山脉,这一堵地幔下的山脉就成为岩浆扰动的障碍物,无可避免的悲剧终究是发生了。

前面说过,水是自然界最有效的冷却剂,我门要让高温或超高温的东西冷却,最简单的发法就是直接置于水中。

地球从最早期的炽热星球开始,经过数亿年的雨水浸淫冷却,从地球外表逐渐向内冷却,形成坚硬的第一层地壳。又历经数十亿年的冷却,而造就了今天地球数十公里厚的硬质地壳。由于雨水、地下水的水分仍然会持续渗透到地幔,虽然经年累月都在渗透,但其渗透力已经变得轻微缓慢,因此,地幔会以较慢的速度,很稳定、很均匀的继续冷却变硬。不过,一旦碰到新建水库、水坝、拦河堰,在蓄水的初期,水的压力遽增,渗透力是快速而强大,地幔受到大量水的冷却,会像钟乳石一样,在地幔中长出一座岩山或是一堵岩脉(水库是圆形则长出一座岩山,水库是长形则长出一堵岩脉),不论是岩山或是岩脉,这种短时间出现的突出物,对于岩浆的运行是一个严重的障碍物,强烈的磨擦与碰撞,必然会引发大小不同程度的地震。

  这次四川汶川大地震,除了紫坪铺水库地壳下的地幔中「长出一堵岩脉」,形成岩浆的扰动运行的障碍物,因而诱发大地震外,长江三峡水库的兴建,间接也造成四川汶川大地震规模的扩大。

主要的原因就是,长江三峡兴建水库后,在水库底下的地壳下方也一样会「长出」一堵很长的岩脉,这一堵巨型岩脉,迄今虽然没有被岩浆浪头正面冲撞酿成大地震,然而,这一堵巨型岩脉,绝对会改变岩浆流动的方向。这种间接影响岩浆流向的运行,导致岩浆浪头正面冲撞紫坪铺水库地壳下地幔中的岩脉,引发512大地震。

512大地震之后,岩浆继续流过这个区域,滚烫的岩浆在引发不断的余震之后,也不断的摩擦、削损紫坪铺水库地壳下地幔中的岩脉,将锐角熔蚀成钝角;加上库水渗透面积会有扩大效应(渗水面积扩大,幔中的岩脉基座也会扩大,岩脉会变得钝化,岩浆扰动较不容易直接碰撞到);岩石隙缝经过较长时间的渗透,会被泥土填塞,库水渗透量会锐减,而加速锐角熔蚀成钝角,如此一来,地幔中的岩脉将不再成为岩浆流动的障碍物,诱发地震也就可以告一段落了。

  经过这一次浩劫之后,长江三峡水库诱发地震的机率就能减少吗?答案当然是否定的!

  长江三峡水库诱发地震的危险期,可能需要等到长江三峡水库完工后的三到五年内,水库下地幔中的岩脉从锐角熔蚀成钝角,使得岩浆流动较为顺畅后,人们方能放下心中的大石头,否则在这个期间内,大家还是做好防震工作,方能减少生命财产的损失。

发表于 2008/08/05 17:25

 

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