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大陆漂移与地震成因: liangguanghe1 2018-2-8 15:39; 大陆漂移与地震成因梁光河 lgh@mail.iggcas.ac.cn 导读：地震发生主要受什么因素控制？它和大陆漂移有什么关系？本文将通过大陆漂移对全球地震和中国及亚洲地震进行解剖。同时对中国未来较强地震可能的高发区域进行分析。 1 问题提出当前对地震成因机制的解释是 Reid （ 1910 ）提出的弹性回跳假说（ elasticrebound hypothesis ），并在后续的研究中 Julian 等人（ 1998 ）提出了用双力偶震源机制模型来描述地震的成因机制（图 1 ），从而使地震学研究进入科学时代。图 1 弹性回跳模型和双力偶震源机制模型这两个假说模型都存在很大的问题。弹性回跳假说对浅源地震可以得到一定程度的解释，但对于深达几百公里的地震无法解释，因在这样深的地方岩石已具有塑性，不会发生弹性回跳。而双力偶震源机制模型是基于各向同性弹性介质中的直立走向滑动断层模型建立起来的。越来越多的证据表明，地球内部往往表现各向异性，而且也不是弹性刚体，许多实际观测到的地震的震源机制与双力偶模型不符，这类地震大小不一，发生在各种地质环境，尤其是火山和地热地区。通过严格数值计算发现，聚集在岩石中的最大弹性应变能量远远小于实际地震释放的能量。杜建国等（ 2018 ）根据长 60 km 宽 10 km 深 20 km 的一个长方体计算纯花岗岩聚集的最大应变能为 2.9×10 9 J ，以 2008 汶川大地震为例，地震断裂带长度约 300Km ，大地震后余震限定在宽约 50Km 的范围内，余震震中深度范围 5-20Km ，按照长 300 km 宽 50 km 深 20 km 计算，聚集的最大应变能为 7.25×10 10 J ，相当于约 4.1 级地震（ 4.0 级地震释放的能量为 6.3 × 10 10 J ），这还是在假设地下介质完全弹性的情况下得到的结果，实际上断裂带内的聚集的弹性能要远小于这个数值，而 8.0 级地震释放的能量为 6.3×10 16 J ，它们之间相差 6 个数量级（ 100 万倍）。也就是说理论上弹性应变能不可能是汶川大地震的主要能量。超临界流体能够释放多少能量呢？曾明果（ 2009 ）的研究表明 2008 汶川大地震地下深处，只需 0.065Km 3 超临界流体退相爆炸就可产生相当于 8 级地震（ 1500 万吨 TNT ）的能量。这对于长 300 km 宽 50 km 深 20 km 的地震地质体来说，相当于万分之 0.02 的含水量，这个含水量指标在普通断裂带岩石中是常见的现象。诸多的证据表明，地震主要能量是由断裂运动激发引起的地下带电超临界流体的相变爆炸（梁光河， 2017 ），大地震形成必须具备两个充要条件，一是要有高温高压的超临界流体（包括热流体和岩浆），二是要有活动的深断裂。活动的深断裂一旦发生运动，导通地下高温高压超临界流体库，瞬间降温降压，使得地下深处的超临界流体发生相变爆炸，超临界水相变成水蒸气，体积增大数百倍。汶川大地震就是因龙门山断裂带突然活动引发的一系列隐爆形成的，类似一个沿断裂破碎带深部的定向爆破过程（图 2 ）。地震过程中也会释放大量负电荷，从而引起发电磁异常现象，而且地震过程与成矿过程密切相关（梁光河， 2016 ）。图 2 汶川地震成因机制模式（改自梁光河， 2017 ）地震过程中会产生大量隐爆角砾岩（杜建国， 2017 ），这种岩石是在地球内部流体藏（岩浆房）流体压力大于顶部岩层束缚力时所发生的爆破（隐爆）产生的角砾岩。岩浆隐爆作用发生最直接的因素是受热的多源流体或气体，岩浆隐蔽爆破主要作用方式是气爆和浆爆，其次是热液注入。通常气爆发生于早期，浆爆较晚，热液注入最晚。隐爆角砾岩绝大多数可能是地下深处爆炸成因，也有少部分可能是陨石撞击成因。二者在结构上有所差别。 2 大陆漂移与地震成因全球大陆平均地温梯度为 3 ℃ /100m ，由此推测大陆 40Km 之下温度可达 1200 ℃，在这个温度下大部分岩石会发生熔融或部分熔融，大洋地温梯度远高于大陆。新大陆漂移模型（图３）认为：大陆板块可以在热力驱动下自己发生漂移，动力机制是大陆板块漂移划开洋壳引起岩浆不断上涌，在陆块后面冒泡，巨大的岩浆热动力推着板块往前跑。我们可以形象地把大陆漂移比喻成 “ 平底热锅里的黄油会自己跑 ” 。这个运动过程是基于大陆板块首先发生裂解，产生了一个裂缝和岩浆上涌，在初始阶段，大陆漂移与海底扩张一致，但洋中脊喷出的岩浆很快会被海水熄灭，因此海底扩张不能持续，但大陆板块漂移后在其后面持续不断地涌出岩浆并不断被海水熄灭，这个热力推动过程才能持续推动大陆板块向前漂移。该模型有如下特征：（ 1 ）大陆板块的最前方因受到挤压，增压升温产生地壳流，洋壳隆起；（ 2 ）大陆板块前部会产生逆冲断层、造山带、火山带、地震带；同时地壳流的上涌会在大陆板块前部的部分薄弱带出现伸展构造；（ 3 ）在大陆板块后部产生巨厚沉积和正断层；大陆板块尾部会有拖尾隆起，可能留下火山岛链、大陆碎片遗撒物。（ 4 ）大陆板块漂移过程中，软塑的中下地壳受剪切力易产生低角度拆离断层，使得部分大陆板块的下地壳发生拆沉，形成缓慢下沉的板块碎片。这个模型说明大陆板块漂移的前部会产生高压地壳流（ 10 多公里以下深度就可以达到超临界水的温压条件），也存在大量的逆冲断裂。满足产生大地震的两个充要条件，即超临界流体和活动深断裂。而大陆板块漂移的后部，是相对开放环境，难以聚集超临界流体，虽然有一系列正断层，但不能形成强震。部分大陆板块产生的拆沉古板块，在下沉过程中随着温度上升，下沉板块发生分异和相变，部分轻物质上升，而重物质继续下沉。这个下沉的板块再与其它漂移的大陆板块发生碰撞，产生超临界流体，从而发生深源地震。图 3 新大陆漂移模型（改自梁光河， 2013 ）这个新的大陆漂移模型，不但能够合理解释大陆漂移的动力机制，也能对当前全球地震和中国地震进行合理解释。 3 全球地震带与大陆漂移新大陆漂移模型能合理解释全球地震带分布特征，环太平洋地震带是由于其处于大陆板块的前方，存在高温高压地壳流和活动的深断裂，从而会产生大震，而环大西洋则处于大陆板块漂移的后方，整体处于拉伸开放环境，不易聚集能量而无大震。特提斯地震带主要是由于当前非洲大陆板块整体向北漂移伴随轻微右旋，并与欧亚碰撞的结果。也就是说大陆板块运动的前方是地震带，而其后方则无地震带。图 4 全球 1900-2007 年地震分布图（据 USGS ）图 5 全球 1960-2016 年 7959 个 M≥6.0 的地震按 10 km 分组的地震震源深度的分布直方图（仵柯田等， 2017 ）图 5 是全球 1960-2016 年 7959 个 M≥6.0 的地震按 10 km 分组的地震震源深度的分布直方图，该图说明 30-40Km 是全球地震最高发的深度范围， 40-100Km 地震明显减少，说明 30-40Km 是一个显著分界面，推测为大陆板块漂移的主滑脱面，这个深度也是大陆板块的 MOHO 面深度，第二个地震高发深度是 10-20Km ，推测是壳内滑脱面或者推覆构造滑脱面，这个深度也是中地壳的深度范围。特别注意图 5 纵坐标是对数坐标，也就是说全球绝大多数地震发生在 40Km 以内，属于浅源地震。从地温梯度推测，大多数年轻大陆板块厚度在 30-40Km ，而克拉通板块地温梯度最低约 1 ℃ /100m ，意味着克拉通板块厚度大约在 90-120Km 之间。研究表明日本到我国东北部的深源地震是一个叫 Izanagi 的呈三角形的拆沉古大陆残片与欧亚板块碰撞的结果（图 6 ）。推测南美洲东部也存在一个拆沉的长条形古大陆残片，其与南美洲大陆板块碰撞造成该地区的深源地震。新西兰北部等地也存在类似拆沉板块情况。深源地震的成因机制目前仍有不少争议，但诸多证据表明，和拆沉古板片有关，推测拆沉古板片会随着深度增高增温，发生熔融并分异出流体，在上覆板块运动过程中使得软流圈发生扰动，产生降压发生爆炸（图 7 ）。也可能是蛇纹石在高温高压下发生晶格爆炸，地震波速显著降低。但蛇纹石的产生需要水的参与并与橄榄岩发生水岩反应才能形成，这同样说明需要拆沉的大陆地壳带来丰富的含水岩石。另外氧化铝在 950-1200 度时候也可以相变为 α 相刚玉，同时发生显著的体积收缩。总之深源地震成因机制仍然不清。但拆沉的大陆板片分异和相变出来的榴辉岩和尖晶石因密度较大会下沉，堆积在 410-660Km ，形成地震反射界面。为什么 660Km 是深源地震的最大深度？推测拆沉的大陆板块中的重矿物密度正好在此深度与地幔密度平衡，拆沉的板片不能进一步下沉所致。图 6 千岛群岛地区 1960-2016 年 M≥6.0 地震震中分布图 ( 仵柯田等， 2017 ）图 7 千岛群岛地区浅源和深源地震成因机制示意图（改自杜建国， 2017 ） 4 中国地震分布与大陆漂移（ 1 ）中国古代和当代地震从中国古代和当代地震分布图及新构造图（图 8-9 ）可以看出，中国地震同样受双重因素控制，第一是新断裂构造控制，第二是高压地壳流控制。活动断裂产生地震很容易理解，但有活动断裂并不意味着一定会产生地震，如图 9 中华南很多活动断裂，黑龙江松辽平原两侧也是新构造运动的活动区域，但这些地方地震很少，基本上没有大震。这说明大震还必须满足另外一个条件，那就是高温高压地壳流。图 8 中国地震分布图，图中绿色圆点是 1899 年以前地震，红色圆点是 1900 年之后的地震（据中国地震局）图 9 中国新构造分布图（据桔灯勘探）如何知道中国哪里存在高温高压地壳流？图 10 的中国地震烈度分布图告诉了我们答案，我们可以把该图理解为地壳流的分布区域，该图说明随着印度与欧亚的碰撞，挤压产生的地壳流被塔里木、鄂尔多斯和四川盆地几个克拉通阻挡，只能沿着造山带，也就是断裂破碎带深部发生流动，比如在华北，一支地壳流沿着鄂尔多斯盆地周边向北东流动，覆盖到京津华北地区，另外一支沿着秦岭大别造山带直到苏鲁和郯庐断裂带。图 10 中国地震烈度分布图（据中国地震局）华南地区地震相对较少，主要原因是华南是由杨子板块和古华夏板块拼合而成的相对稳定的板块，华南板块西北部受四川盆地这个克拉通陆核的阻挡，地壳流只能很少部分到达东部，随着欧亚板块的向东缓慢漂移，华南板块在 10-40Km 深度发生多层次滑脱（图 11 ），也就是说华南板块漂移的深度大约在 10-40Km 深度，相对于太平洋板块是一个平俯冲。这个漂移过程中仅有少量地壳流在雪峰山等造山带上涌形成中小强度地震。而东侧的台湾陆块则向西漂移，在台湾海峡产生挤压作用，使得台湾和中国福建沿海成为地震高发区。从中国地震分布图及高压地壳流特征分析，鄂尔多斯盆地南部、西南部、东南部是未来较大地震的危险区带。图 11 华南大陆多层次滑脱推覆构造系统 ( 改自张国伟 ,2013) （ 2 ）中国远古地震中国在没有人类记录的时代有没有地震呢？回答是肯定的，而且很多，大多集中在中国东部地区。这个结论来自于中国隐爆角砾岩的分布图（图 12 ）。图中明显看出燕山期隐爆角砾岩较多出露，推测在中国大陆基岩出露区，从燕山期至今剥蚀深度大约在 5Km 左右，那些过去在地下深处的隐爆角砾岩已经被剥蚀接近地表，容易被发现。喜山期隐爆角砾岩出露较少，是因为大多数地震发生深度在 2Km 以下，这个时期剥蚀深度较小，只有小部分接近地表而被发现。并不意味着喜山期地震少。从中国隐爆角砾岩分布推测，燕山期中国东部是造山带，也是地震的活动带，这和中国大地构造演化历史一致。图 12 中国隐爆角砾岩分布图 ( 据杜建国 ,2017) ，黄色方框是燕山期，绿上三角是前燕山期，绿下三角是喜山期 5 亚洲地震分布与大陆漂移从亚洲 1900-2007 年地震分布图（图 13 ）可以看出，亚洲地震分布同样可以通过新大陆漂移模型得到合理解释。青藏高原直到俄罗斯境内的地震主要受控于印度板块的碰撞挤压，将印度板块前端的地壳流挤入整个青藏高原之下，引起青藏高原的隆升同时引发多个沿造山带的地震。而马来西亚一带地震是一系列微陆块被挤出后向南东漂移，在这些微陆块前方产生高压地壳流同时伴随着强烈的走滑断裂，形成强地震分布带。菲律宾、印度尼西亚和巴布亚新几内亚地震主要受双重作用，一是受自身的大陆板块漂移漂移影响，二受向北漂移的澳大利亚板块的影响。冲绳岛弧和马里亚纳岛弧及千岛岛弧都是大陆板块漂移后切割出来的岛弧，布满了活动断裂，同时受欧亚大陆的向东漂移及澳大利亚大陆的向北漂移，在交汇区产生了深部高压地壳流，其综合作用使得这几条带成为地震高发区。图 13 亚洲 1900-2007 年地震分布图 ( 据 USGS) 加里曼丹西侧和越南老挝泰国柬埔寨为什么很少地震？原因很简单，加里曼丹正在向南东漂移，其后方也就是北西方向处于拉伸环境，也是一个相对开放环境，因此很少地震，更没有大震。而印支地块大规模挤出发生在 24Ma 之前，也就是说地壳流大部分在这个过程中已经被挤出，现在虽然这些地区也是活动断裂的高发区，但因地壳流并不充足，因此难以发生大震。 6 地震与地光地光是大地震中常见的现象，其发生的原因有人认为是地震前地电和地磁异常，使大气粒子放电发光所致；也有人认为是放射性物质的射气流从地下的裂缝中射出，在低空引起大气电离，因而发光（杜建国， 2017 ）。但对其产生的机制并不清楚。但诸多地震过程中的确发生了显著的电磁异常，这事实上是一种放电过程，地下深处沿着断裂带聚积了大量来自地幔深处的负电荷（梁光河， 2017 ），这些负电荷（也就是自由电子）会沿着断裂带上升到大气层并穿越大气层到达电离层。日本 2011 年 9 级地震和汶川 2008 年 8 级地震之前和地震过程中都发现了震中附近上空电离层电子密度异常（ Kuo ， 2011 ；余涛， 2009 ）。 1976 年唐山地震中很多人目睹了地震发光现象（图 14 ），推测是地下聚积负电荷释放向大气产生的放电现象。图 14 唐山地震地光现象（据百度百科）我国于 2018 年 2 月 2 日发射了首颗地球物理场探测卫星“张衡一号”。其目的就是研究地震电磁电离层信息特征及机理，研发地震电磁电离层前兆信息提取方法，研究地球系统各圈层相互作用及其效应（郑国光， 2018 ）。地震在其孕育过程中由于能量的大量积累激发产生相关形变、电磁辐射及地下流体、化学物质的放射等，这些信息在地表积累进而传播影响到电离层变化。地震电磁效应能够通过多种方式传播到电离层，引起电离层和大气层的变化。电磁监测试验卫星通过实时监测空间电磁环境状态变化，研究地球系统特别是电离层与其他各圈层的相互作用和效应，初步探测地震前后电离层响应变化的信息特征及其机理。图 15 日本 2011 年大地震前 40 分钟和后 15 分钟每隔 5 分钟记录到的电离层电子密度异常，其中方框是 450 公里长 200 公里宽的地震断裂带范围（据 Kuo,etal,2011 ）目前普遍认为这种电离层电子密度异常是地震过程中断裂带滑动造成的磨擦起电和压电效应产生的，但这个解释与实际观测不符，图 15 是 2011 年日本 9 级大地震前后日本上空电离层电子密度异常的卫星连续观测，可以看出，地震发生前约半个小时电子密度已经开始显著增加了，而这个时候断裂还没有活动，不存在断裂滑动造成的磨擦起电。如果说是压电效应引起，石英的压电效应最强，而这个区域并没有大面积石英脉。更何况地电测量表明，地电异常通常在数十到数百毫伏，这个电压强度是不会向空中放电的。要向空中放电，电压通常需要数万伏的高压电，它们之间相差好几个数量级。也就是说现有理论不能解释地震过程中的这些电磁异常。合理的解释是地下断裂带深处聚积了大量来自地幔的自由电子，这些电子在断裂接近破裂极限时向空中释放，推测这个时段地震区域形成了一系列尺度在纳米以下的微裂隙，只能通过电子而不能通过流体。唯有如此才能合理解释地震中的电磁和地光异常现象。 7 结论大陆板块能够在热动力驱动下自己发生漂移，新大陆漂移模型不但可以解释大陆漂移的动力机制，也可以合理解释全球地震成因机制，地震的发生主要受高温高压地壳流和活动断裂双重控制，和大陆漂移过程密切相关。地震形成过程也是一个隐爆过程，同时也是一个成矿过程。; 个人分类: 大陆漂移|9055 次阅读|0 个评论

从汶川大地震探讨隐爆及成矿过程: 热度 7 liangguanghe1 2015-1-19 10:56; 从汶川大地震探讨隐爆及成矿过程 Discuss the relationship between cryptoexplosion and ore-forming process from Wenchuan earthquake 梁光河中国科学院地质与地球物理研究所矿产资源室中国科学院矿产资源研究重点实验室 LGH@MAIL.IGGCAS.AC.CN 2015-1-12 北京本文为 2015 年 1 月 12 日中国科学院矿产资源研究重点实验室年会报告内容 PDF全文下载（15M）：梁光河-从汶川大地震探讨隐爆及成矿过程2.pdf 摘要：关于地震的成因机制目前还存在很大争议，目前普遍认为地震的成因机制是断裂运动，事实上是这样吗？2008年汶川大地震后的探槽、钻探和测井及地球物理勘探资料研究表明，汶川地震是一个从西南往东北方向渐进的隐爆过程。通过进一步对比国外地震的研究结果推测，地震的隐爆动力机制包含两个方面，其一是地下流体相变膨胀爆炸，其二是地下深处的累积负电荷放电（地下雷电）。然后通过对比斑岩矿床的成矿机制说明地震是一个压力温度释放过程，可以满足斑岩型矿床成矿的压力、温度、酸碱度等变化要素。本次地震富集了磷、硫、铁、锰等元素。这说明地震是一种由断裂运动激发引起的地下隐爆和成矿过程。最后探讨了通过测量地电和地下流体进行地震的预测和通过深钻灌注卤水消减地震的方法。 Abstract ： At present there are still a lot of controversy aboutthe genetic mechanism of earthquake ， At present, it is generally believed that thegenetic mechanism of the earthquake is the fault movement, in fact, is it?in thispaper ， atfirst we analysis many materials include trench, drilling,well logging andgeophysical prospecting data, all results show that Wenchuan earthquake is a kindof cryptoexplosion process developed gradually from southwest to northeast. Byfurther comparing the results of abroad earthquake study, we speculate that theexplosive power of earthquake mechanism includes two aspects, one is theexpansion of fluid phase change that cause underground explosion, the other isdischarge (lightning) with leakage of the underground accumulated negativecharges. Then through comparing the metallogenic mechanism of porphyry deposit,we learn that earthquake is a releasing process of pressure and temperature,which can meet the basic needs about elements change for porphyry deposit suchas pressure, temperature and PH value. Wuchuan earthquake enriched phosphorus,sulfur, iron, manganese and other elements. At last we come to a conclusionthat earthquake is a kind of underground concealed explosion process and metallogenicprocess fired by fault movement.At the end we discuss the methods forearthquake prediction with geo-electrical and fluid measerment, and also themethod for earthquake reduction with deep-drilling and brine injection. 一引言 2008-5-12 汶川发生大地震，中国官方报道震级 Ms7.8 后又修改为 Ms8.0 ，震源深度 33Km ；美国地质调查局（ USGS ）震级 Mw7.9 震源深度 19Km ，哈弗大学（ Global CMT ）震级 Mw7.9 震源深度 12Km 。特别注意美国 USGS 和哈福大学（ Global CMT) 给出的震源机制解 — 震中位置相差约 100 公里。为什么？从汶川地震的远震和近震波型及模拟研究表明汶川大地震在 120 秒内由至少 4 个群震子事件组成，首先从汶川开始发震，经过 10-20 秒短暂停滞后又激发北川及青川等地的地震（ 300Km 长的 3 条主断裂带）。博士后张勇通过 48 个台站记录分析，说明汶川地震由 4 个不同震级的子事件组成 : (A) Mw7.5 (B) Mw8.0 (C) Mw7.5 (D) Mw7.7 从南端的逆冲型破裂到中北部走滑型破裂，传统理论不能给出合乎逻辑的解释。这次地震应该叫北川地震才更合理，因为北川地区能量释放比其他地区约大 10 倍。地震的成因机制是什么？ 1 弹性回跳（ Reid ， 1906 ） 2 岩浆冲击（松泽武雄， 1955 ） 3 相变假说（ Bridgman et al ， 1956 ） 4 红肿理论（傅承义， 1971 年） 5 膨胀蠕动（牛之仁等，1978年） 6 多应力集中（马宗晋， 1980年） 7 隐爆成因（杜建国，1999，2010） 8 电磁成因（张宝盈，2002；季东，2013；江建富，1994） 9 气爆成因（岳中琦，2008） 10 多锁固段（秦四清，2011）他们都有一定的道理但都需要完善。 ① 流行解释：构造地震假说（弹性回跳）。无法解释很多异常现象。 ② 对构造地震一直存疑：短暂的小尺度地壳变形怎有如此大能量？ ③ 无法解释深源地震。 700Km 温度超过 1500° 。二汶川地震隐爆机制本文说明 1 地震：由构造运动激发引起的隐爆过程 2 能量： (1) 累积负电荷放电（地下雷电） (2) 流体相变爆炸（类似高压锅爆炸，超临界流体体积膨胀近千倍） 3 大震条件：高压地壳流 + 压（扭）断裂新成因机制可解释： ① 巨大能量一次闪电，云和大地间的电压可达 1 亿伏，功率可达 100 亿千瓦，是葛洲坝水电站发电功率的几千倍 ② 余震类似多次闪电 ③ 深源地震 ④ 光、电磁、声 ⑤ 气体和流体释放及爆炸 ⑥ 石墨化和假玄武玻璃 ⑦ 斑岩型矿床成因特别是能合理解释地震新生成的石墨化和假玄武玻璃现象。浅表隐爆特征 —— 数米汶川地震前1天成都台ULF垂直分量(Z) 的变化量高达20nT( 曾小苹等，2011)。钻探及测井特征 —— 千米 2008 年5.12汶川大地震后，中国政府设立专项在发生地震的断裂带上打了5口井用于研究该地震的成因，发现了过去不曾注意的特殊现象，那就是与本次地震有关的断裂带内发生了强烈的石墨化现象，并伴随着假玄武玻璃的形成（李海兵， 2013 ）。假玄武玻璃被喻为“地震化石” ( 林爱明， 2008) 。从 XRD 分析发现假玄武玻璃、断层泥、断层角砾岩具有相似（近）矿物组成假玄武玻璃成因是什么？当前流行解释：假玄武玻璃是因断层快速滑动过程中摩擦生热，使摩擦面上的温度升高（至少 1000°C ），从而使周围岩石产生融熔所形成的岩石（廖卿妃， 2003 ）。如果这样这一定会有熔蚀边，但观测表明不存在熔蚀边。说明它们都是深部增压贯入浅部裂缝中的。美国科学家发现：大地震时候发现的假玄武玻璃含新生成磁铁矿颗粒（ Friedemann Freund et al, 2007 ）。假玄武玻璃是大地震断层面的摩擦熔体淬火玻璃脉。包含细粒磁铁矿，较高天然剩磁（ NRM ）。高 NRM 即强大的局部电流和磁场。该磁场高于地球正常磁场约 1000 倍。（原文： Pseudotachylites occur in the form of thin glassy veins quenched from frictional melts along the fault planes of major earthquakes. They contain finely grained magnetite and often exhibit a high natural remanent magnetization (NRM). High NRM values imply strong local electric currents. To acquire the reported high NRM values of the Santa Rosa pseudotachylite this vein must have been exposed to a strong local magnetic field, about 1000 higher than the average Earth‘s main field (Ferré et al.,2005b). ）这次汶川大地震也在断裂带内发现了这些高磁化率的新生强磁性矿物这些磁铁矿矿物是怎样形成的呢？磁铁矿成因：橄榄石蛇纹石化放热反应 6(Mg,Fe) 2 SiO 4 + 7H 2 O 3(Mg,Fe) 3 Si 2 O 5 (OH) 4 +Fe 3 O 4 +H 2 橄榄石蛇纹石磁铁矿蛇纹石化中甲烷由 Fischer-Tropsch (Berndt et al,1996) CO 2 +4H 2 〉CH 4 +2H 2 O 无机成因甲烷 300°50MPa 磁铁矿为甲烷产生的催化剂。反应中同样也产生了更高含量的碳氢化合物乙烷等。野外和实验：超基性岩的蛇纹石化对非生物源碳氢化合物起到了重要的作用（汪小妹等，2010）。构造岩研究发现（ Wintsch, et al., 1995; Nugent et al.,1996;Yonkee etal.,2003;Whitmeyer et al.,2005 ），在断层带内，通过水 - 岩反应会生产大量低摩擦系数的矿物橄榄石 — 蛇纹石与滑石辉石 — 角闪石、绿泥石、阳起石长石 — 石英 + 云母 + 角闪石 + 绿帘石在映秀 - 北川断裂的白水河段，沿断裂带出露有大小不等的透镜体状蛇纹石岩和滑石片岩，被认为是扬子地台西缘蛇绿岩带的一部分，与这些岩石直接接触的围岩为阳起石 - 钠长石糜棱岩和绿泥石 - 石英片岩、糜棱岩（林茂炳等， 1997 ）斜切老断裂带——破裂面内石墨从哪里来？先在深部产生碳素 C CH 4 +O 2 =2H 2 O+C 缺氧环境下游离碳析出；甲烷高温裂解也能产生碳素 CH 4 =C+2H 2 。有了碳素还不行，破裂面内石墨化怎样形成？传统弹性回跳无法给出合乎逻辑的解释工业化生产人造石墨的技术：将碳素在大电流下高温加热改变碳元素原子结构直流石墨化炉是一种以炭素焙烧品和电阻料为炉芯，通入直流电，将炭素焙烧品加热到 2000 ～ 3000 ℃ 的高温，完成石墨化过程。它与交流石墨化炉都同属于艾奇逊炉 (kevin9918 ， 2013) 。地震过程中碳素在大电流下高温加热形成石墨化。地球物理特征 —— 数十千米地下深处真的存在流体吗？三地震隐爆与成矿过程据叶天竺（ 2014 ）：流体成矿过程可以概括为，强酸、强碱、高温高压、强氧化环境下溶解、迁移，近中性、低温低压、还原环境下沉淀。为什么强酸会变成近中性？机制是什么？而且斑岩型矿床成矿过程需要一个中间岩浆房，而地震就可以满足这个过程，地震时候温压下降 H 2 O 一二级相变 374度。 CO 2 SO 2 CH 4 H 2 S（逃逸） , 水蒸汽部分逃逸，但部分在温度小于 100度（ 2-3Km) 会回流，由此造成强酸变成近中性，浓度增加，矿物沉淀。水蒸汽部分逃逸会造成降雨。地震降压可导致金矿快速沉淀成矿：（1）地壳中水相变可导致热液中所携带的物质快速沉淀成矿（藏）。地壳中水发生相变的必要条件是降压（胡宝群， 2013 ）。（2）澳大利亚两位学者在《自然 —— 地球科学》上发表了“地震可使黄金地壳中立即沉淀形成”的研究成果。四地震预测与消减地震预测前人积累了大量的经验李四光， 1977 ；曾佐勋等， 2013 ；强阻基等， 2009 ；季东， 2013 ；陈运泰， 2007 ；冯锐等， 2004 ；叶叔华等， 2002 ；郝建国等， 2000 ；张宝盈， 2002 ；江建富， 1994 ；上田诚也， 2011 ；陈章立， 2007 ；张国民等， 2001 ；池顺良等， 2009 ；金日光， 2009 年；石耀霖， 2013 ；仇勇海等， 2008 等。赵玉林，耿庆国，高建国，杨学祥等。但对其成因机制还存在很大争议美国科学家发现：当地震迫近时，地下活动会发生“奇怪变化”，产生强电流。布雷尔说：“这种电流很强。里氏 6 级地震产生的电流高达 10 万安培，里氏 7 级地震产生的电流高达 100 万安培。” 地球真的带电吗大气带正电，大地带负电。全球大地带有 5. 6×10 5 库仑的负电荷，整层大气电位差为 3×10 5 伏（郝建国等， 200 0）。地球上空大气层有一层电离层，它是由带正电荷的粒子组成大气正、负轻离子浓度比平均为 1 ： 1.15 大气正、负重离子浓度比平均为 1.10 这说明地球大气总体带正电荷（陈渭民，2006）。负电荷从哪里来？一个可能成因（梁光河， 2013）地球深部高温高压下的元素转换发生的电（核）化学转换产生了负电荷，这些负电荷会随着流体的向上运移逐渐聚集在地球浅部的圈闭中，一旦构造断裂运动使得地球表层破开一个口子，就会发生电荷的突然泄露爆炸并产生地震。地下深处是一种高温高压环境，物质应该处于一种非固体、非液体的超临界状态。部分元素的原子核也并不稳定，不断地有放射性现象发生。我们知道，放射性是指元素从不稳定的原子核自发地放出射线（如 α 射线、 β 射线、 γ 射线等）的现象。从构造动力学可能更容易理解这种物质变异过程。在地球的浅层（主要是地壳）作者称之为“形变区”，构造运动和压实作用其实是一种针对分子团间的形变。比如压实作用就是分子团间的孔隙被压缩。随着深度的增加（主要在软流圈部分）压力和温度逐渐增大，孔隙已经被压缩到极限，孔隙度近于零。物质处于相变区，这是一种分子内原子间的重新排列和变位压缩，比如煤炭、石墨、金刚石都是单质碳元素，只是原子结构不同。煤炭密度是1.35g/cm 3 ，石墨2.25 g/cm 3 ，金刚石3.5 g/cm 3 。这说明石墨和金刚石受到了不同程度的压缩，密度逐渐增大。随着深度的进一步增加（可能主要在地幔和外核区）进入“电子云变区”，原子间已经无法再被压缩，这种压缩会进一步到达原子内电子层范围，也就是部分物质的原子内外侧的不稳定电子可能会被挤出，这可以理解为是一种 β 射线衰变释放出电子，这些电子会随着地下深处的流体向上运移并富集。或者说，由于热电子发射这一量子特性, 使得地球内核产生了分离的正负电（杜国强等，2007）。地球核部带正电荷，地球浅部（地壳）带负电荷。地壳相对地核自转加快对应地磁正向，地壳相对地核自转减慢对应地磁反向，这合理地解释了地球的磁场成因机制及倒转机制，也合理地解释了地球主磁场的非耦极特征。负电荷主要聚集在哪里？如何引爆？蚀变断裂带内，多期蚀变，流体脉动 — 盐水引爆粘土矿物和蚀变矿物云母家族：高岭石族、伊利石族、蒙脱石、绿泥石族、云母族。往往片状结构，似一摞扑克牌。平坦一侧带负电，边缘一侧带正电，总体上带负电（电容器）。粘土颗粒具有很大的比表面积。 MIT 的矿物学家 Robert Martin 提到，一克的粘土比表面积可以达到 800 平方米。绿泥石 Y 3 【 Z 4 O 10 】（ OH ） 2 ·Y 3 （ OH ） 6 的晶体结构由带负电荷的 2 ： 1 型结构单元层 Y 3 【 Z 4 O 10 】（ OH ） 2 与带正电荷的八面体片 Y 3 （ OH ） 6 交替组成。化学式中Y主要代表Mg 2+ 、Fe 2+ 、Al 3 +和Fe 3+ ，在某些矿物种（如镍绿泥石、锰绿泥石、锂硼绿泥石等）中还可以是Cr、Ni、Mn、V、Cu或Li；Z主要是Si和Al，偶尔可以是Fe 3+ 或B 3+ 。超临界水氧化性强烈,在一定温压条件下, 甲烷、乙炔和高烷烃等有机物在超临界水中可发生自燃, 并在一定条件下产生“水热火焰” (Hydrothermal flame) 现象（谢洪森,1997；苏根利等,1998；陈维杻，1998），这也可引燃地下深处的可燃物。五结论 1 地震：构造运动激发的隐爆过程 2 能量： (1) 累积负电荷放电（地下雷电） (2) 流体相变爆炸（体积膨胀） 3 大震条件：高压地壳流 + 压（扭）断裂 4 斑岩型成矿过程伴随着地震 4 遥感、地面、地下（电场、流体及应力）预测地震，土地电最佳（但需要去噪） 5 深钻灌注盐水（卤水）有可能消减地震(两个作用：一、流体减压释放，二、盐水引爆缓慢释放能量）阅读下面链接中的文章也许会改变您很多看法：探密地球 http://blog.sciencenet.cn/u/liangguanghe1; 个人分类: 汶川地震|11846 次阅读|17 个评论

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