文档介绍：地震预报
江发世
地震是能够监测、预报、并能通过技术措施释放其能量防止地震发生的。那么,现在为什么没有做到这些?主要在于地震形成机制或地震成因理论没有搞清楚所致。
1. 固体地球结构
为了探讨和研究地震成因,需要探讨和研究固体地球结构。
在做几何题时,画一条辅助线其难题就会迎刃而解。有许多事情或问题不解时,换一种思路或模式就有可能获得解决。
为了研究和探讨地球起源与演化及其内部运动,对固体地球结构进行重新划分。
依据固体地球内部物质状态和地震波特征,对固体地球进行一级分层和二级分层,见表1-1,其示意图见图1-1、图1-2,图1-3是传统固体地球结构示意图。
一级分层的目的是为了研究地球内球、外球运动,进而研究地磁的成因、地震的成因、火山的成因及地壳运动的成因。
二级分层的目的是为了研究地球起源。
表1-1 固体地球结构表
地球圈层名称
深度
(公里)
地震
纵波速度
(公里/秒)
地震
横波速度
(公里/秒)
密度(克/立方厘米)
物质
状态
一级
分层
二级
分层
传统
分层
外
球
地壳
地壳
0—33
—
—
—
固态物质
外
过
渡
层
外过渡层
(上)
上地幔
33—980
—
—
—
部分
熔融物质
外过渡层
(下)
下地幔
980—2900
—
—
—
液态—固态物质
液
态
层
液态层
外地核
2900—4700
—
不能通过
—
液态物质
内
球
内过
度层
过度层
4700—5100
—
液态—固态物质
地核
内地核
5100—6371
—
固态物质
图1-1 固体地球结构(一级分层)示意图
图1-2 固体地球结构(二级分层)示意图
图1-3 传统固体地球结构示意图
2. 地球的内球与外球运动
地球的内球运动
太阳捕获地球,地球产生绕太阳的公转和自转。地球捕获月球,产生绕地月质心的转动。地球的内球、外
球在太阳和月球的作用下将产生不同的运动。
在不同的地质时期,地球的内球、外球运动是不同的。在地球进入太阳系前,内球在地球中心,内外球转动是一致的。
地球被太阳捕获后,地球产生了公转和自转,地球的内球和外球也产生了位置和转动角速度不一样的变化。
地球的内球或地核不在地球中心
下面做一个简单的模拟试验:在装满水的瓶子里放入一个石子,系上一根绳子绕手旋转,如图2-1,结果:在瓶子内的石子始终偏向绳子引力的另一侧。
图2-1 绕转瓶子照片
同样道理,地球在太阳引力作用下绕太阳旋转,内球将偏向太阳引力的反方向,不在地球中心。
地球的内球或地核转动比外球快
由于地球的内球不在地球中心,始终偏向太阳引力的反方向,导致内球和外球转动的角速度不一样,内球快,外球幔,如图2-2所示。
图2-2 地球内球偏向太阳引力反方向示意图
角速度ω=V / R ,V为线速度,R为半径。
在A点内球的半径小于A点到地球中心,依据角速度公式,内球角速度大于外球的角速度。
地球的外球运动
地球南北半球的受力情况
地球倾斜在轨道上自传和绕太阳公转,在夏至时,地球北半球到太阳距离近,南半球到太阳距离远,如图2-3所示。
图2-3 地球两极到太阳距离远近示意图
依据万有引力定律F=GmM/R2,星球引力与星球的质量乘积成正比,与距离的平方成反比。在夏至时,地球北半球受到的太阳引力大于南半球;在冬至时,地球南半球受到的太阳引力大于北半球。在春分和秋分时,地球南北两个半球受到的太阳引力相等。
地球的晃动
下述三种运动引起地球的晃动:
地球绕地月质点转动、地球的章动、地轴的进动。
晃动作用的结果
将豆子放到簸箕里,晃动簸箕,豆子在簸箕里沿着簸箕倾斜方向滚动,如图2-4。
图2-4 晃动簸箕,豆子向簸箕倾斜方向滚动照片
地球的晃动,外球将向着太阳引力大的方向滚动,内球将向着太阳引力反方向滚动而地轴倾斜角度保持不变,如图2-5所示。
图2-5 地球晃动,外球、内球转动示意图
地球外球的滚动,使原地极位置向着太阳引力大的方向移动,原地球赤道也随着发生移动。
现在地球的南极洲是随着地球的外球转动到达现在的南极位置,南极洲的煤炭随着地球的外球转动而到达现在的位置。
地球的原磁极位置随着地球的外球转动而转动,这是磁极移动的成因。
3. 火山的成因
内球不在地球中心,始终偏向太阳引力的反方向