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地震是怎樣產生的

地震是一種很常見的自然現象。地震活動的特點是:具有一個體積不是很大的震源;所積累的能量即可以巨大到令地動山搖,也可微弱到讓人毫無感覺;在強烈地震發生的前後往往伴隨著許多小地震或餘震,有時在強烈地震發生前還會出現地聲和地光。



通過地震測量儀器觀測發現,強烈地震的震源是呈單一點狀的,人們從來都沒有觀測到過震源處於相互分離狀態的雙(多)震源地震。那麼,強烈地震的震源為何呈單一的點狀呢?這是由於固態的岩石材料在較高的壓力下,可以像液態物質那樣具有湧動性,而地殼中的岩石材料由於具有多樣性,其在壓力作用下的變形蠕動速度也將具有多樣性,其中一些地層由於岩層的完整性較差,在較高壓力的作用下,會使該岩層處於一種可湧動狀態,但由於地層的密封作用,這類具有湧動性的岩層只能像存在於地下湖泊或大江那樣,呈靜止或極緩慢地運動狀態。不難理解,地殼內部任何一點作用於湧動性岩層上的壓力作用,都會沿著湧動性岩層象液壓傳動那樣傳遞出去,並使得湧動性岩層能夠儲存一定的能量。由於湧動性岩層的體積可以非常巨大,其儲存的能量總量也可以非常巨大,一旦地層的密封作用在某個薄弱處被衝破,通常是發生在地殼破裂帶附近並只有一處,湧動性岩層就會如同洪水決口般的湧動起來,並在該處產生極其強烈的衝擊,造成強烈地震的爆發。



在第一次強烈地震爆發後的一段時間裡,湧動性岩層中依然會儲存有一定的能量,並處於極高的受壓狀態,每當其能量積累到超過一定限度時,大量具有湧動性的岩層又會如同火山爆發似的在地殼深處岩層內最薄弱處再次迅速湧動,對地殼深處岩層的造成強烈衝擊,由此導致強烈餘震的發生。



必須強調,具有湧動性的岩層是在地殼內部的高壓作用下才出現的,在地殼板塊的邊緣處,也即在地殼破裂帶上,局部岩層受到的壓力作用相對較高,再加上破裂帶上岩層完整性較差,在較高壓力的作用下,使地下的大量物質逐漸處於一種可湧動狀態。隨著地殼板塊運動造成破裂帶受到的壓力上作用愈來愈強,造成破裂帶上受到的壓力作用愈來愈強,於是,具有湧動性的岩層的面積會逐步擴大,並使得地下若干個相互分離的、較小的湧動性岩層在壓力的作用下相互連通,孕育成一個更大的湧動性岩層,從而成為強烈地震的孕育區。



在若干個相互分離的、較小的湧動性岩層孕育成一個更大的具有湧動性的岩層過程中,還有可能造成一系列微震、弱震的發生。因此,一個地區的周邊如果發生一系列微震、弱震,並不一定表明該地區的地震能量得到了充分的釋放。



隨著地下若干個相互分離的、較小的湧動性的岩層在壓力的作用下相互連通,孕育成一個更大的湧動性岩層,地下具有湧動性的岩層體積也不斷擴大,這意味著其一旦向外釋放能量,產生的震動和衝擊也較大。



強烈地震的持續時間要比火山爆發短的多,是因為強烈地震是發生在地下岩層深處,地下岩層深處的環境狀態使物質湧動的距離受到很大限制,不可能像火山爆發那樣持續很長的時間。在強烈地震發生時人們測量到的呈單一點狀的震源,僅僅是大量呈湧動狀態的物質迅速湧動的爆發點,地下岩層深處的強烈地震的能量源體積要比震源體積大的多。因此,強烈地震爆發點所釋放的能量密度極高,可以遠遠超過震源處物質發生化學反應或物理變化所具有的能量密度。



如果地殼深層物質沒有從固態轉化為可湧動狀態,則產生的地殼變動僅僅是固態或液態物質熱脹冷縮、斷裂或塌方引起的,則只能形成微震或弱震,不可能形成破壞非常強烈的大地震。
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