二单元第4章:大 地 震 之 谜(上)

地震,事关全球老百姓生命财产安全,对它的研究和监测预防,历来为世界关注。然而,这却是让整个人类头痛的问题。原因是,我们至今也没能搞清楚:这地球,为什么会发生地震?那导致地震发生的作用力,究竟是从哪儿来的?那作用力多大?要多久才会让地层断裂出现地震?等等。别看人类科学已能上天、登月,但对我们脚下的这颗星球,却于很多领域弄不明白。地震问题,即属其中一个,十分让人头痛的一个。

本世纪以来,世界地震频发,给许多地区造成重大灾害。如,2004年12月26日,印度洋东北部发生里氏 8.9级大地震,引发海啸,造成印尼等八国16万余人死亡,500余万人受灾。2008年5月12日,我国汶川发生8级大地震,波及国内一百多市县,8万多人死亡,数百万人受灾。这两次大地震,对世界、对中国造成了巨大灾难,给社会留下了深重创伤。前几年,世界上又有许多地方发生地震。我们能有办法预测、预防,避免灾难吗?这,只有寄希望于现代科学对这一问题的深入研究,及早解决了。

但按眼下西方告诉的地学理论及其方法,这一问题是解决不了的。犹记得,当年发生汶川大地震时,普遍的说法是:其动力来源是"印度板块同欧亚大陆碰撞及其向北的推挤"。而谈到日本所发福岛大地震时,则告诉说:该地震的发生是"太平洋板块向欧亚大陆的俯冲"所致。

这就没办法了。前文,我们曾花大篇幅引述资料,来证明这个建立在"地幔对流"动力机制上的所谓"大陆漂移碰撞"是不存在的。因此,如今要将人人关心的地震问题纳入这个理论来求解,那是缘木求鱼根本无济于事。本文,今借我国汶川大地震与2011年3月日本福岛大地震有关资料,试作一析。

汶川大地震中没法解释的"力学四现象"

因印度板块同欧亚大陆的"碰撞挤压"产生我国2008年汶川大地震,是天下皆知的当代地学观点。是否如此,现在,我们结合资料来作探究。

资料一,关于汶川大地震的动力成因描述:"可以认为其是由于青藏块体向东南方向运动(按:美国卫星监测证实,地震发生时青藏高原上的所有质点都在发生向东南方向的运移)的作用使龙门山断裂带上积累能量,同时应力不断增加,当应力超过断层面上的阻力时,断层面发生快速错动,使所积累的能量突然释方的结果。"(中国地震局地球物理研究所郭祥云等)

资料二,关于震后汶川地区地壳变动的地质考察:"地表不同类型破裂构造尽管存在几何学和运动学的不同,但它们之间在动力学上是一致的,具体表现在:挤压脊走向以南北为主,沿北东东向的破裂带存在右旋走滑运动分量,而北北向的破裂带存在左旋走滑分量。这些破裂特征证实,引起这次强震的发震断裂——映秀﹣北川断裂,以逆冲运动为主,兼具右旋走滑分量,逆冲方向由西向东。根据地震破裂构造确定的主压应力方向为北西西﹣南东东方向。这一调查结果与美国地质调查局公布的主震震源机制解一致,而与5月16日中国地震局地震台网中心公布的震源机制解相反。"(中国地质科学院汶川大地震地质调查队)

资料三,关于汶川大地震发震的动力形态描述与分析:地质调查表明,龙门山构造带的几条主断裂带自晚第四纪以来均显示由北西向南东的逆冲运动,并伴有显著的右旋走滑分量。单条断层平均水平位错量与垂直位错量大致相当,约为1mm/a左右(周荣军等,2006)。在长期的北西﹣南东方向区域构造应力场的作用下,积累的应变能最终以大地震的方式释放,造成极大破坏。(中科院王卫民研究员、姚振兴院士)

与上述引起这次强震的"映秀﹣北川断裂,以逆冲运动为主,兼具右旋走滑分量"一说相呼应的汶川大地震发震的另一事实,是当时我们这些身处震区的许多人被告知的一个有关断裂带出现断裂的惊人事实——映秀断裂,在断裂发生的一分半到两分钟内,该断裂即从映秀镇,向北川县撕出了一个撕距达150公里以上的新裂口。值得注意的是,这新断裂的撕裂方向,被明确告知是"南西→北东"向的。

此外,根据中国地震局地质研究所国家地震活动断层研究中心的调查,在汶川大地震中,映秀北川断裂带不仅发生了地表右旋位移现象,更发现断裂带东西两盘岩层出现了明显的垂直位移现象;其调查资料说,"映秀﹣北川断裂上最大的地表垂直位移为5 m,右旋位移为4.8m"(何宏林等,2008),其它地区均出现2~4m、1~2m垂直位移不等。

由此,这里便有四组观察事实,需要现代地球动力学给以机制解读:

1,青藏块体,向东南运动,积累应力;

2,龙门山断裂带地区,地壳呈逆冲断层向扬子板块推覆,并使断裂带本身产生右旋走滑运动(即龙门山断裂带的东盘岩层向南滑动,西盘岩层向北滑动,两盘岩层呈顺时针错动);

3,包含于该龙门山断裂带中的"映秀北川断裂",在汶川地震发生时地壳的撕裂形态,却是从"南西→北东"方向撕裂的,且是一两分钟内地壳被撕裂了150多公里。可见该处岩层中,所蓄的一个剪切力之大。

4,在该断裂带出现新断裂、引发地震的一刹那间,断裂带所在地区的地表岩层在普遍出现"右旋位移"的同时,还出现了"地表垂直位移",移距最高甚至达到5米。可见地壳在除了出现水平向的剪切力,导致映秀至北川一两分钟内一个新断裂的诞生以外,地壳中还蓄积有一个可使龙门山断裂带北盘岩层上抬,令其在断裂发生、出现汶川大地震后,自身可比断裂带以东的地面抬高1~2米、2~4米、或4~5米的垂向剪切力(这个力,也即现在考察发现所谓"逆冲力")。这清楚表明:该地那个可造成150多公里水平向断裂的剪切力,它还同时具有一定的"三维剪切"性质。

四组资料,实实在在。成为困难的,却属以下两事:

一,观察发现,那"青藏块体",是在"向东南运动,积累应力";如此,则,造成青藏块体向东南运动的力,那是种什么作用力?从哪儿来?谁给予的?

二,夹在"青藏块体"和四川盆地之间的那一龙门山断裂带,构成其西盘岩层的"青藏块体",它在"向东南运动";构成其东盘岩层的地壳,地震发生时它在作向南的"右旋运动";而断裂带本身哩,其一震之后那新出现的"映秀北川断裂带",它断裂的发展走向,却属"南西→北东"向的。在"一东"、"一西"两种不同走向、不同性质的作用力的"夹缝"中,如此一种"北东向"的断裂作用力,又是谁给与的?如何产生?

实际上,资料在这里提出的是一个机制问题。即:究竟应该"设想"出一种什么样的作用力机制,才能在一个地区将四种不同特性的力学资料纳入一个动力学模式,来和谐包容?

在主流理论板块说,它并不缺少这方面的"设想"。难的是,倘说该地区发生地壳变动,其作用力"都来自于地幔流"(按:此为这一主流理论,现今唯一能作设想的地壳运动动力来源),则,"青藏块体"系欧亚大陆的一部分,它是板块说理论框架中一个"被碰撞"的被动体,若它向"东南"方向运动的动力也属"地幔流"给与的话,那么,推动青藏块体向东南运动的那股地幔流,它源于欧亚大陆的哪个方位呢?在青藏高原的西北面?

可是,须知"青藏块体"的西北面,并没有什么大洋存在呀,故而那方向上也没啥由大洋洋中脊形成的扩张带存在,则造成青藏块体向东南方向运动的动力,从哪儿才能弄来呢?板块说,能在地图上标示出这个"青藏块体向东南运动"的动力来源么?不能。

这是由观察具体发现,而又让理论最没法求解的"第一个不可思议的力学问题"。

其次,夹于两个运动方向不同的岩体之间的龙门山断裂带,它其中的"映秀北川新断裂"形成时,其造成新断裂的作用方向却又是"异于"一左一右两盘岩层的运动方向的。这个"异于"的作用力机制,就更难设想。

就板块说而言,其唯一可以动脑筋的地方,是设想——该特定"北东向撕裂力",系由向北漂移的印度板块,同位在断裂带西盘的、自身正在发生"向东南运动"的青藏块体发生了"对冲"(即:印度次大陆的"北向挤压",同"青藏块体"的"向东南运动"两者形成"相向对撞"),从而由这一"对冲力"转移到龙门山断裂带上,遂导致从映秀撕向北川的北东向新断裂的出现,及相应大地震的发生(按:现今许多主流学者,也正持此类观点来解释汶川大地震)。

这叫什么?这叫"对冲转移力"。乍一听,这样的机制设想,似乎也合理。

可是,再一想,不对了——

这印度板块带来的对撞力,它产生的"对冲挤压",主要体现在什么地壳块体上?

"青藏块体"上。

这一对冲挤压所产生的"岩层变形"和"应力转移",它又主要体现在什么岩体上?

还是"青藏块体"上。

那么,这"青藏块体",又是一处什么形态、什么性质的地壳存在呢?

一处高出地表四五千米、宽达几百万平方公里的"巨型地壳瘤"。

好。既如此,按物理学的力学要求,要让被地幔流驮载而来的印度板块同"青藏块体"对撞,并让对撞产生的挤压力能使厚实的庞然大物"青藏巨型地壳瘤"发生岩层变形,转移应力,从而令龙门山断裂带中出现新的"北东向"地壳断裂与岩层的顺时钟错动,则,想必那推动印度板块撞向青藏块体使之发生岩层变形的作用力,一定很大——大到可以使厚实、巨大的青藏地区地壳整体出现岩体变形、错动,以致向"北东侧"转移所受应力的程度。

这样一来,此一"理论逻辑演绎"中的一个"题中应有之义",又当作何理解呢?即:那驮载印度板块作此向"北漂"和"对撞挤压",并导致青藏块体发生"岩层变形顺时钟错动转移应力"的"根本动力"(或叫"原动力"),是从哪儿来的?

没别处,来自"地幔流"。

则,这"地幔流"又是个什么东西?

熔融态的一种"半流体"的熔岩物质。

那么,此熔融态物质,又靠一种什么物理机制"咬住"被它驮载的印度板块,形成一种推力,推动所驮载的板块前进呢?

又没别的,只能靠地幔流与地壳板块之间产生的"粘滞度"(或称"粘滞力")。

靠"粘滞度"?

对,靠"粘滞度"。

哟,这由"半流体"物质产生的对它物的"粘滞度",就能带动被驮载的印度板块撞向"青藏块体"那样一个庞然大物时,令其变形、错动、转移应力?这,叫物理学?叫物理学上的"动量交换关系"?此属"科学"还是"神话"?

我看,这样的理论属神话。这,也是以上诸问题中,不仅是"不可思议",更属"最要命"的一个问题——不要说印度板块底下,出现的是一个由什么"半流体物质的粘滞度"所加给的动力,哪怕该板块底下装的全是由"高强度钢"打造的钢齿轮,及由这些钢齿轮形成一个"紧紧咬合"的"动力耦合机制",它带给印度板块的动力及其向青藏高原的"碰撞挤压",也不足以让广袤、厚实的"青藏块体"造成变形!

你不信?那好,你去将"印度板块"称一下重量吧。看看,在物理学的"动量交换原理"中,它同硕大无朋的青藏高原比,究竟应该具有多大的一个重量和运动速度,其所产生的"动量"才能让"青藏高原"这块地块,出现岩层的"整体变形"、"错动"并"转移应力"。

是的,事情就是这么怪。摆在那里的考察资料显示的力学特性很清楚,可就是不能装进板块说的理论框架予以解读。一装进去,事理,便完全乱成一锅粥,一本谁也看不明白的糊涂账。且糊涂到连一般物理学常识都不要的程度。

问题的实质,在于:资料本身,在一次大地震发生之后,在一个水平面上同时摆出了四种不同方向的作用力——青藏块体的"向东南",映秀北川断裂发生方向的"向北东",断裂带东盘岩层的"向南右旋",并断裂带东西两盘岩层在垂向上出现4、5米~1、2米不等的"三维剪切"差异。而大自然如今很现实:它要求地球科学必须要能想出一种办法来,将这一看起来"力学性质很矛盾"的"力学四现象",用一个合理的动力机制全部包容进去,和谐说通。这,对于只能按一个"单一的水平方向进行碰撞挤压"的板块说"球面二维运动观"理论模式来说,要令它可以从动力学上对"具有多维作用力属性"的力学资料作出解读,显然超出了学说功能,那是它根本不可能完成的理论任务。

怎么办?

对于大自然,中国的道家学说中有一个属于经典性的科学认知。叫:"人法地,地法天,天法道,道法自然。"

那么,"自然"呢?大自然它又去"法"谁?

这事,老子在《道德经》里没再给我们往下说。我理解,按道学的这个经典,那接下来的一句话,应该是"自然归一"。用今天的话来说,即"归于规律"。原因是,道家还有一句话,说的是:"一生二,二生三,三生万物。"故依其理,那可以"生万物"的"一",不是"规律"又是什么?

诚然,"法"理既属如此,那么,我想,不管大自然通过汶川大地震向人类摆出的这切实存在的"力学四现象",其"看起来"有多么"矛盾"、"费解"、"不可思议",但它在物理学的力学上,之"所以会如此"的"本质规律",必定"有一个"(也只能"有一个"),而不会"无解"或"多解"。事情的现状是:大自然,现今不要求我们去纠缠理论,而要讲现实。不错,在如此一种"汶川大地震不可思议的力学四资料"面前,所有的既成地学理论都须经受检验,包括我们主张的地球膨胀说。

如何找出可以包容以上资料特性的那唯一的"一"?对于存在上述动力机制死结的板块说来说,可以断言:它是找不到这个"一"的。对此,下面一例,更加说明问题。

…………(本章未完)

下期发布:第二单元第4章"大地震之谜"(下)。待续。

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页面更新:2024-04-28

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