地震的发生机理及防治措施.doc

专业：土木建筑系 班级：10土木一班 姓名：王海涛 学号：1011111107地震发生的机理及防治措施软流层富含金属物的环形溶浆圈中太阳与地球复合磁场的磁通量随地球自转及太阳活动改变而产生电流、电荷。关键词：地震，溶浆线圈，磁场，地磁，软流层，放电。摘要：此文提出地震的形成机理是软流层内富含金属物的环形热盐溶浆圈随地球自转而使得环形圈内太阳与地球的复合磁场磁通量发生改变进而产生电流、电荷，并形成局部电磁场，当电流、电荷与上端地壳或周围岩土之间电势差达到一定数值时，便发生尖端放电，放电带来强烈的震动，即地震。正文：世界各地经常发生大小不一的地震，给人民的生命财产造成了巨大损失，而地震的发震机理一直都没有很好地解释，地震的短临预报也一直是科学难题。在此，本文提出地震是一种地磁现象，地幔上层软流层内富含金属物的环形热盐溶浆圈随地球自转而使得环形圈内太阳与地球复合磁场的磁通量发生改变，进而产生电流、电荷，当电流、电荷与上端地壳或周围岩土之间电势差达到一定数值时，便发生尖端放电，放电带来强烈的震动，即地震。以下为具体论述。众所周知，地球的深处有软流层，位于上地幔上部岩石圈之下，深度在50-250km之间，是一个基本上呈全球性分布的地内圈层，本文认为软流层的形成则是在地球的孕育过程中，当地球体积达到一定时，地球内部开始发热，密布地下的碎冰在高温高压作用下融化，并随着地球体积的增大而逐渐上行至上地幔，以高热高压的液态存在，这些热的液体在上行过程中比较容易地溶解了岩土中的氯化物与硫化物,如NaCL，增强了溶浆的溶解力，并在随后仍不断地溶解岩土中的氯化物以及钠、镁、钙、钾、锶、氯、硫、碳、溴、氟、硼等其他矿物质，成为了成份复杂多样，溶解力强的热盐溶浆(类似现在陆地盐矿中提取盐粒的卤水)与热硫溶浆，最终在上地幔深度在50-250km之间形成热盐、热硫溶浆软流层；在数千万至数亿年前，在目前海洋与盆地的位置，大量溶浆的聚积导致地壳发生大规模塌陷，软流层内热盐、热硫溶浆涌出后回流、沉淀形成目前的海洋、盆地、盐湖、矿藏与土壤，地壳塌陷的水平横向挤压力带来了造山运动，地壳大规模塌陷的另一结果便是发生于奥陶纪、二叠纪、三叠纪、侏罗纪等古生代与中生代的几次生物大灭绝事件，绝大多数生物被瞬间掩埋而后形成化石，塌陷的边缘于地壳下则仍残留有热盐溶浆，并在地壳下形成了一个个环形闭合、半闭合的空心圈层，这些液态闭合或半闭合圈富含液态金属物质，可将其视为含杂质较多的单匝液态金属线圈；中国几大盆地为数次较大的地壳塌陷后形成，盆地边缘地下残余的热盐溶浆构成了闭合溶浆线圈，太平洋的数次塌陷成洋则形成了全球最大的溶浆线圈组。法拉第说过，地球就是一台发电机，法拉第电磁感应定律指出，闭合金属导体内磁通量改变将会产生电流，而产生电流的闭合导体周围会随即产生阻碍磁通变化的逆磁场；地磁每天如正弦波般非常有规律地上下波动，每天有一次波峰与波谷，偶尔会有大的波动，即磁暴，由此可以明确地推断-地磁DST的日周期变动是地球自转造成的；地磁场分为内源场和外源场，起源于地球内部的磁场称为内源场，约占地球总磁场的95%。内源场为有南北极的偶极磁场，内源磁场强度比较恒定，与地球同步转动，基本上不会对地壳产生地质作用，内源场中还有五个大尺度的非偶极磁场，称为磁异常，分别为南大西洋磁异常，欧亚大陆磁异常，北非磁异常，大洋洲磁异常和北美磁异常，而这些磁异常则对应了几大地下溶浆线圈；起源于地球外的磁场称为外源场，主要由太阳产生，占了地球磁场的5%；太阳对地球的电磁作用体现为太阳磁场、太阳射线及太阳风，太阳风是一种等离子体，也有磁场，太阳风、太阳射线及太阳磁场与地球偶极磁场在地球外形成一个彗星状的复合磁场，彗星状的复合磁场与溶浆线圈随地球的自转便产生了五个大尺度的磁异常。磁场是个矢量，复合磁场在面向与背向太阳的方向其强度与方向都不一样，在每一点也有微小差异，由此，在地球自转中，各溶浆线圈的磁通量是与地球自转同步周期变化的，地球自转一周，地壳溶浆线圈则类似于交流发电机转子线圈在复合磁场中绕地轴旋转一周，输出电压、电流便正、余弦周期波动一次，溶浆线圈产生的逆磁场便也周期性地正弦波动一次，于是地磁DST图得到了以日为周期的数据，在溶浆线圈与磁力线平行时，即凌晨与傍晚时，溶浆线圈磁通量瞬态变化最大，达到峰值，产生大的电动势、电流与电荷，由此，地震、火山多发生于凌晨与傍晚；溶浆线圈磁通量变化产生的电流在白天逆时针方向流动，晚上则是顺时针流动，地球23度27分的倾角及复合磁场呈彗星状强度分布，白天与晚上各溶浆线圈的正面积与磁场强度不同，导致所产生的反向电流电量不相等，不会完全抵消，而会不断地积累，积累电荷的电热效应与放电便产生了地热、火山、地震，太阳活动剧烈时，太阳磁场及射线大幅度变化，太阳地球复合磁场也同步剧烈变化，由此发生地球磁暴并引发地质事件。印尼、菲律宾、巴布亚新几内亚等低纬度太平洋岛国处于太平洋地下溶浆线圈与印度洋地下溶浆线圈交界，两个线圈产生的电磁场都会起作用，而且，低纬度地区磁通面积及变化率都很大，在地球自西向东自转中，更多的液态溶浆积累在西边，溶浆线圈西部金属物质总量更高，局部电阻更低，感应电动势更大，更容易引发放电，所以，这几个太平洋岛国经常发生地震、火山。热盐溶浆层（软流层）内含有多种金属化合物，众所周知，金属切割磁力线会产生电荷，而由于地球的公转与自转运动，这些金属化合物每时每刻都在高速切割着来自太阳的磁力线，虽然太阳磁力线在地球外围空间磁场强度还不到万分之一高斯，而地球的公转线速度约为30千米每秒，地表自转线速度约为460米每秒，因此公转带来的切割磁力线运动要远比自转切割磁力线运动起更主要作用，由此地球近表面任一点的切割磁力线速度为30千米正负460米每秒乘以地球倾斜角余弦值与纬度余弦值，仍高达二十几千米每秒，源源不断地产生静电荷，静电场达到一定大时，便发生地震，由于地球自转速度与公转速度一致，由此，晚上的切割速度大于白天的切割速度，所以地震于凌晨发生的频度比其他时段的大，地球公转至不同位置也将带来不同的切割线速度。太阳活动现象都与磁场密切相关，而太阳的活动与地球上的地震、火山发生也密切相关，在太阳活动剧烈时，地球上发生火山地震的频度也增大。地表人造金属物体如电线、钢筋等也在切割太阳磁力线，但体积相比地质概念而言则非常小，所产生的电荷也非常少并都瞬时流入了地表。由地震相关的一些观测现象及数据可对以上观点提供支持： 电磁波现象，地震前，会有一定频率的电磁波发出，如杨智敏、钱复业等人探测到的电磁波，这些电磁波证明了地下有强度较大的电现象发生。 地电及地磁场变化，地震发生前后，地电与地磁场变化剧烈，证明地下有强度较大的电化学现象发生；前苏联的地震学家曾观测到过“地震活动期间产生的强大电流，在1966年塔什干地震余震活动期间，在放到500米深井下的无电流的电缆头上，看到了放电，深部电缆和地面接地间的电压值估计为510千伏，在地下电缆里，见到了声现象和设置在花岗岩里电缆绝缘层的破坏，由于放电的结果，电缆头被熔化。19721974年，乌兹别克科学院地震研究所和托木斯克工学院的研究人员，在恰尔瓦克水平坑道中偶尔进行了地球脉冲电磁场变化的观测，证明地壳发射电磁脉冲，而且在地震事件之前，发射强度急剧上升，在地震前几十个小时或几天，电磁脉冲强度异常地变大地震是在异常变化下降时发生的。余震时的放电竟能使电缆头熔化，足见电流之强；有资料表明，在一些曾经是地震高发区的油气田开发区，油气开发后再未发生大地震，这就是由于开采时使用的金属钻具、抽取设备，尤其是铺设的金属输油管道充当了“避震导线”，使积累的电荷及时流走，避免了地震的发生 。 太阳活动与地震的关系,当太阳活动剧烈，发生磁暴时,地球上发生地震的频度比平时为大。 地震多发生在低纬度地区而极少发生在高纬度地区，因为低纬度地区切割磁力线的速度与行程大。 震区金属矿产往往较丰富。 旱震关系，多年大旱地区往往容易发震，因为地壳含雨水越少，地壳与上地幔之间的电位差就越大，越容易发生静电放电现象。 地震大都发生在盆地与海洋的西边，可映证地下软流层的发震作用，因为地球是自西向东自转，液体物质就会向西堆积。 前震与余震，地震发生时，都有前震与余震，而这与打雷很相似，直到电荷多次释放完后地震才结束。 动物反映，震前，动物会显得烦躁不安，反应地下电场发生了大的变化。地震云，地震区常会出现地震云，其原因在于地下大量电荷聚积带来地表电场变化所至，而不是热量传递至云中所至。地声、地光，发生地震时，声音与雷声很相似;大级别地震发生时，往往会有地光，其原因就在于地下放电时，地表空气中分子发生电离而发光。多震带反复震，按能量释放理论，一个地区在震后因能量释放完毕就不大会再震了，而实际上，多震带反复地发震，原因就在于热盐溶浆仍在不停地切割磁力线，每次震后，经过一断时间的积累，便又再会发震。结论: 地震的肇因为地下热盐溶浆内金属化合物切割太阳磁力线而产生静电荷并放电。灭震措施：导走电荷或中和电荷，具体方式是在地下深埋电缆导走电荷，电缆掩埋深度要达到十几公里，这在技术上有点困难，工程非常浩大。防震自救常识 一、室内应急 破坏性地震从人感觉振动到建筑物被破坏平均只有12秒钟，在这短短的时间内你千万不要惊慌。如果住的是平房，那么你可以迅速跑到门外。如果住的是楼房出不去，应立即关闭煤气和电闸，将炉火扑灭，躲到结实的床、桌下，或躲进跨度较小的房间，如卫生间或厨房，要注意保护头部，以防异物砸伤；要用口罩捂住嘴和鼻子，身体取低位；注意千万不要跳楼，俗语说：小震不用跑，大震跑不了，因为跳窗时人在地震过程中站立行走不稳，跳楼危险性极大；不要下楼梯，不要到处跑，不要随人流拥挤，这些地方容易崩塌垮掉、发生挤压踩伤。根据唐山地震震害调查结果表明，因跳楼或逃跑而伤亡的人数在六种主要伤亡形式（直接伤亡、闷压致死、跳楼或逃跑、躲避地点不当、重返危房、抢救或护理不正当等）中占第三位。二、室外应急 在行驶的车上时，要抓牢扶手，低头，以免摔倒或碰伤；可降低重心，躲在座位附近，耐心等待停车脱险。 正在室外的人员，用合适的物件罩在头上(双手也行)，跑到空旷的地方。注意避开高大的建筑物，特别是有玻璃的，还有像烟囱、水塔、广告牌、路灯、大吊车、立交桥、过街天桥等。在楼群中躲不开可以进入路旁大楼里，底层不容易塌掉，但有被埋的危险性。 地震时正在郊外的人员，应迅速离开山边、河岸及高压线、电线杆，以防滑坡、涨水等突发事件。三、学校避震1、在操场或室外时，可原地不动蹲下，双手保护头部，注意避开高大建筑物或危险物。2、不要回到教室