地震成因新解

研一時(shí)，我們學(xué)的都是基礎(chǔ)課，在沒有確定論文方向之前，我經(jīng)常會(huì)泡在圖書館狂讀中外文獻(xiàn)和論文，每?jī)扇鼙愫屯瑢W(xué)、導(dǎo)師一起開個(gè)小型學(xué)術(shù)會(huì)議，探討一下自己的讀書心得，其中涉及最多的便是對(duì)于地震是否可以預(yù)測(cè)的爭(zhēng)論。

其實(shí)，地震的物理機(jī)制至今尚無定論，雖然有一個(gè)矩張量模型可以模擬地震發(fā)生那一刻的過程，并得到相應(yīng)的理論地震波形，可地震的孕育過程，至今為止還是一個(gè)迷，因?yàn)檫@涉及到的過程實(shí)在是太復(fù)雜了，而這個(gè)過程也是地震預(yù)測(cè)的癥結(jié)所在。于是，在接下來的兩年，我就將研究方向定為地震機(jī)理的研究。但要想開展機(jī)理研究的基礎(chǔ)，就必須通過觀測(cè)取得數(shù)據(jù)。

天上的云的運(yùn)動(dòng)，大家肉眼就能觀測(cè)到，一片烏云飄過來，大家都敢預(yù)測(cè)一把說“一會(huì)兒就得下雨”；再加上滿天的氣象衛(wèi)星，把溫度、氣壓、濕度等資料不斷實(shí)時(shí)傳來，再根據(jù)很多基于流體力學(xué)等現(xiàn)成公式，就能準(zhǔn)確地測(cè)算出天氣的變化。相對(duì)于頭頂?shù)奶炜?，我們?duì)自己腳下的大地是無法直接觀測(cè)的，絕大部分知識(shí)都是間接來源于地震波，少部分直接觀測(cè)是鉆探結(jié)果，但相對(duì)于地殼34公里的平均深度來說，決大多數(shù)鉆井（主要是石油鉆井）頂多也就三四公里，最深的鉆井是前蘇聯(lián)在貝加爾湖的科拉半島打的，也有只12262米（中國(guó)也在江蘇東海打了一口5158米的探井）。僅僅憑這點(diǎn)有限的資料和研究，要想了解地球特別是地殼內(nèi)部的結(jié)構(gòu)，在現(xiàn)階段基本上是根本不可能的。

通過觀測(cè)對(duì)地震成因進(jìn)行探索的方案看來是不可行了。第一步就出現(xiàn)問題，這可把我急壞了。我一頭扎進(jìn)書堆里，想找找別的靈感。去繁求簡(jiǎn)，從最基礎(chǔ)的知識(shí)入手，我從李四光對(duì)于地震帶的研究中突然有了新想法。

李四光在我國(guó)的臺(tái)灣地區(qū)、西南地區(qū)、西北地區(qū)、華北地區(qū)和東南沿海地區(qū)一共劃分了23條地震帶。其劃分的主要依據(jù)就是板塊的運(yùn)動(dòng)規(guī)律和歷史中這些地區(qū)發(fā)生地震的頻率和震級(jí)。而且這23條地震帶后來被證實(shí)的確屬于地震較多發(fā)地區(qū)。我想，如果板塊運(yùn)動(dòng)規(guī)律的確能夠成為劃分地震帶的依據(jù)之一，板塊特征必然會(huì)與地震的成因存在一定的關(guān)系。

從這個(gè)角度出發(fā)，我開始了新的研究。很快，“凹凸體”模型在我的研究過程中起到了很大的作用。“凹凸體”之間的凹凸導(dǎo)致地質(zhì)板塊嵌合在一起。如果凹凸體間的嵌合不夠或者摩擦力不夠，就會(huì)導(dǎo)致地質(zhì)板塊滑動(dòng)，從而引發(fā)地震?！鞍纪贵w”的滑動(dòng)，會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的震波，它的反應(yīng)是劇烈、突然的。但同樣，除了“凹凸體”，也存在平時(shí)就一點(diǎn)兒一點(diǎn)兒、拖拖拉拉的“緩慢滑動(dòng)的區(qū)域”，被稱為“蠕滑區(qū)”。

“蠕滑區(qū)”的現(xiàn)象讓我十分感興趣。如果“蠕滑區(qū)”的板塊在平時(shí)就存在運(yùn)動(dòng)的現(xiàn)象，是否代表著，其實(shí)我們一直都處在“微地震”的過程中？如此一來，最近大家紛紛反映的“震感”現(xiàn)象就會(huì)有一個(gè)很好的解釋了。很快，我利用“凹凸體”模型做了一個(gè)實(shí)驗(yàn)。當(dāng)摩擦力極大的時(shí)候，板塊滑落時(shí)形成的沖擊力就越大，而當(dāng)摩擦力很小，兩個(gè)板塊間出于緩慢而勻速的滑動(dòng)時(shí)，產(chǎn)生的沖擊力非常小，而推及地球表面，由于板塊滑動(dòng)產(chǎn)生的效果相對(duì)于極大的板塊來說，影響非常細(xì)微，因此，往往人們是無法感受到“震動(dòng)”的。但如果在緩慢滑動(dòng)過程中，由于板塊間某一個(gè)區(qū)域摩擦系數(shù)發(fā)生變化，存在一瞬間的“非勻速”狀態(tài)，就會(huì)讓人們感覺到細(xì)微的“震感”。這個(gè)推論，也恰好充分解釋了這段時(shí)間各地“地震頻發(fā)”的現(xiàn)象。

傳統(tǒng)的地震現(xiàn)象研究都是從地震發(fā)生后的地殼或者板塊現(xiàn)象進(jìn)行研究的，而我發(fā)現(xiàn)，如果從板塊之間的運(yùn)動(dòng)規(guī)律著手，從成因入手進(jìn)行地震現(xiàn)象的研究，對(duì)于地震的預(yù)測(cè)來講，就像是從形成機(jī)理進(jìn)行推算，會(huì)顯得更有前瞻性。導(dǎo)師也同意我的思路，他告訴我，雖然人類現(xiàn)在還無法準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)何時(shí)何地發(fā)生何種震級(jí)的地震，但是，如果從板塊運(yùn)動(dòng)的規(guī)律和現(xiàn)狀進(jìn)行詳細(xì)地分析和取證，就能比較準(zhǔn)確地得出地震發(fā)生的可能性，而在這個(gè)基礎(chǔ)上時(shí)刻保持關(guān)注，即使不能準(zhǔn)確預(yù)測(cè)地震，在該地區(qū)的城市建設(shè)和地震防范工作上也能未雨綢繆，意義十分重大。我也相信，隨著人類對(duì)于板塊運(yùn)動(dòng)的深入研究，預(yù)測(cè)地震，或者說是初步估計(jì)地震發(fā)生概率是很有可能的。這也是我看好這個(gè)專業(yè)并熱愛研究的原因之一。

如果在緩慢滑動(dòng)過程中，由于板塊間某一個(gè)區(qū)域摩擦系數(shù)發(fā)生變化，存在一瞬間的“非勻速”狀態(tài)，則會(huì)讓人們感覺到細(xì)微的“震感”。這個(gè)發(fā)現(xiàn)，也恰好充分解釋了這段時(shí)間各地“地震頻發(fā)”的現(xiàn)象。