胡宝群
强震机理新探:水的临界奇异性致震说
2020-3-15 11:22
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标签:强震, 机理, 临界奇异性, 岩石圈

强震突发,造成巨大灾害,能否预测?关键在成因机理

通过大量地震现象总结和地震过程的热力学分析提出了《水的临界奇异性致震说》,发表在《地学前缘》2020年第1

1)总体思路:地震的共性主要平面上分带,与断裂相关垂向分层,有多震层,震区深部常有高导低速层与水密切相关过程中主震时短具突变性地震前后出现异常,部分动植物生长异常,地形地貌变化,出现地球化学地球物理、气象等异常。又可分为两方面,一是与断裂相关,断裂又是岩石性质与力两因素作用的结果二是与水及其行为相关。这两方面共同作用,可引发水的二级相变,使水的物理化学性质发生临界奇异性突变,导致岩石力学性质明显弱化和热力剧增同时出现,从而产生强震。

2机理概要:简言之,岩石圈中水发生二级相变,水的物理化学性质发生临界奇异性突变,可使热力突变剧增、趋于无穷大,同时水的溶解行为突变迅速弱化岩石力学性质,压力剧增加上岩石力学性质迅即弱化从而产生爆炸和破裂形成强震。

水的临界奇异性致震地壳15~35℃/km线性地温梯度计算的多震层深度10.0~23.3 km 

3强震3要素:在岩石圈局部,有大量的水,且温度达374.15℃和压力达22.1 MPa

要有水。在地震区域的地壳和上地幔中要有一定量的水,这些水可有多种赋存状态。否则即便这种致震机起作用,仍形成不了强震。

要确保3要素,必须要有断裂等降压构造,其有降压、升温和聚水三重作用。断裂是水聚集的场所,断裂降压提供水聚集的驱动力,且断裂降压才使岩石圈局部的温压同时达到水的临界值(374.15℃22.1 MPa,从而引发水的二级相变出现物理化学性质奇异性突变。

 

以热容为例,左图显示临界点处水理化性质奇异性突变趋于无穷大。右图若无断裂降压岩石圈水理化性质小幅度渐变无突变 

4)强震许多自然现象异常水的临界奇异性。

水二级相变时,水的热容、电离度、粘度、导热系数、极性、氢键、离子积、扩散系数、介电常数、偏摩尔体积、溶解度、极性和化学反应性质(反应速率、选择性和转化率)等许多物理化学性质临界奇异性突变,导致诸如电、磁热、光等多方面异常。但由于由震源到地表,这些参数受到干扰、混合或弱化等,从而与地震相关性变低。

水二级相变时的水热爆炸,原有平衡被突变破坏,又要达到新的平衡,在这个过程中岩石圈物质组成和结构等等的化学、力学等新的平衡,也会引起一些地球化学、地球物理等方面的新现象。

水二级相变水及其中含有其他气体组分从深部向浅部运移,对地下水、气象、动植物都会有间接的影响。

此外,按正常地温梯度计算岩石圈中374.15℃对应的深度与多震层深度完美重叠。

因此,在一些重点断裂区段,开展前述各种地球化学、地球物理、气象、动植物等特征或参数的异常变化测量和监控预测

附:胡宝群-地学前缘2020-水的临界奇异性致震说.pdf 本文摘要版在“贵州地调”公众号中可见


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