地震成因新解

研一時，我們學的都是基礎課，在沒有確定論文方向之前，我經(jīng)常會泡在圖書館狂讀中外文獻和論文，每兩三周便和同學、導師一起開個小型學術會議，探討一下自己的讀書心得，其中涉及最多的便是對于地震是否可以預測的爭論。

其實，地震的物理機制至今尚無定論，雖然有一個矩張量模型可以模擬地震發(fā)生那一刻的過程，并得到相應的理論地震波形，可地震的孕育過程，至今為止還是一個迷，因為這涉及到的過程實在是太復雜了，而這個過程也是地震預測的癥結所在。于是，在接下來的兩年，我就將研究方向定為地震機理的研究。但要想開展機理研究的基礎，就必須通過觀測取得數(shù)據(jù)。

天上的云的運動，大家肉眼就能觀測到，一片烏云飄過來，大家都敢預測一把說“一會兒就得下雨”；再加上滿天的氣象衛(wèi)星，把溫度、氣壓、濕度等資料不斷實時傳來，再根據(jù)很多基于流體力學等現(xiàn)成公式，就能準確地測算出天氣的變化。相對于頭頂?shù)奶炜?，我們對自己腳下的大地是無法直接觀測的，絕大部分知識都是間接來源于地震波，少部分直接觀測是鉆探結果，但相對于地殼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（中國也在江蘇東海打了一口5158米的探井）。僅僅憑這點有限的資料和研究，要想了解地球特別是地殼內部的結構，在現(xiàn)階段基本上是根本不可能的。

通過觀測對地震成因進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。我一頭扎進書堆里，想找找別的靈感。去繁求簡，從最基礎的知識入手，我從李四光對于地震帶的研究中突然有了新想法。

李四光在我國的臺灣地區(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)就是板塊的運動規(guī)律和歷史中這些地區(qū)發(fā)生地震的頻率和震級。而且這23條地震帶后來被證實的確屬于地震較多發(fā)地區(qū)。我想，如果板塊運動規(guī)律的確能夠成為劃分地震帶的依據(jù)之一，板塊特征必然會與地震的成因存在一定的關系。

從這個角度出發(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?！鞍纪贵w”之間的凹凸導致地質板塊嵌合在一起。如果凹凸體間的嵌合不夠或者摩擦力不夠，就會導致地質板塊滑動，從而引發(fā)地震?！鞍纪贵w”的滑動，會產(chǎn)生強烈的震波，它的反應是劇烈、突然的。但同樣，除了“凹凸體”，也存在平時就一點兒一點兒、拖拖拉拉的“緩慢滑動的區(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)”的板塊在平時就存在運動的現(xiàn)象，是否代表著，其實我們一直都處在“微地震”的過程中？如此一來，最近大家紛紛反映的“震感”現(xiàn)象就會有一個很好的解釋了。很快，我利用“凹凸體”模型做了一個實驗。當摩擦力極大的時候，板塊滑落時形成的沖擊力就越大，而當摩擦力很小，兩個板塊間出于緩慢而勻速的滑動時，產(chǎn)生的沖擊力非常小，而推及地球表面，由于板塊滑動產(chǎn)生的效果相對于極大的板塊來說，影響非常細微，因此，往往人們是無法感受到“震動”的。但如果在緩慢滑動過程中，由于板塊間某一個區(qū)域摩擦系數(shù)發(fā)生變化，存在一瞬間的“非勻速”狀態(tài)，就會讓人們感覺到細微的“震感”。這個推論，也恰好充分解釋了這段時間各地“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)象進行研究的，而我發(fā)現(xiàn)，如果從板塊之間的運動規(guī)律著手，從成因入手進行地震現(xiàn)象的研究，對于地震的預測來講，就像是從形成機理進行推算，會顯得更有前瞻性。導師也同意我的思路，他告訴我，雖然人類現(xiàn)在還無法準確地預測何時何地發(fā)生何種震級的地震，但是，如果從板塊運動的規(guī)律和現(xiàn)狀進行詳細地分析和取證，就能比較準確地得出地震發(fā)生的可能性，而在這個基礎上時刻保持關注，即使不能準確預測地震，在該地區(qū)的城市建設和地震防范工作上也能未雨綢繆，意義十分重大。我也相信，隨著人類對于板塊運動的深入研究，預測地震，或者說是初步估計地震發(fā)生概率是很有可能的。這也是我看好這個專業(yè)并熱愛研究的原因之一。

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