地震既然是巨大能量释放,那么就存在释放能量的物质,这个物质到底是什么?天然地震的动力,源于地球自身的核能郭德胜 佳木斯大学数学系伊春市汤旺河党校摘要:根据方法论,研究地壳的运动和形变,必须从物质的物理角度和化学角度进行全面的分析总结。物体自身发生形变,产生动力的主要途径是物理变化、化学变化及和核裂变,物体的动能与势能导致物体形变或移动,物质发生化学变化,形成化学能,导致物体形变或移动。而动能、势能、化学能、核能是物质自身形成动力的绝对因素。根据多年的细致的研究发现,地球内部即存在物理变化,又存在化学变化,在地球内部的物质化学变化中,各种物质之间相互转化,形成新的无机物、有机物,单质及核能,而这些物质都具有能量释放的特性,形成动力。对照地下能量物质与地震产生的位置,可以得出,地震发生的位置与核物质存在的位置有着非常密切的关系,再结合大量事实及文献,根据地震与能量物质的一系列复杂关系,循序渐进的逻辑分析、推导,推论出这样一个事实,天然地震的动力,来源于地球内的核能。关键词:铀;铀矿;钚;锎;氡;裂变;聚变;衰变;半衰期;中子;地震;天然核反应堆.前言:受人类活动的影响,全球气候发生了快速的变化,各种自然灾害频繁发生,气候恶化加剧,对人类的生存造成极大的威胁与不适应,如何解决这一问题,已经成为全球地学科学家与学者当务之急。自古以来,科学研究者对地震研究一直纠结于地震的“动力”问题,运用“板块理论”进行了无数次的研究,最终没有得出科学的结论,为什么会出现这样的情况呢?方法论给出了解释,研究地质形变,必须要针对物理变化、化学变化所产生的动力入手,对地震等自然灾害形成的动力进行分析、判别,只有找到地质灾害的动力根源,一切地质灾害问题就将迎刃而解。通过大量的历史资料与文献,结合自己多年的认识和总结,按照方法论、以及正确的逻辑思维分析、判断,在长时间的细致研究与总结中,对地质灾害的动力根源有了全面的了解和更深刻的认识,运用正确的思维逻辑,结合文献对地震等地质灾害问题加以全面的剖析和严谨的论述。一,地壳发生形变分析物体发生形变,不外乎物理变化、化学变化所形成的动能、势能、化学能以及核能所形成的动力,地壳发生形变,是地球外部因素与内部的动能、势能、化学能、核能导致的结果,在地球外部,存在风能、光能、水能,山体势能,在地球内部,存在着煤、石油、天然气,核物质等能量物质,而这些物质都隐含巨大的可释放能量,在一定条件和长时间的转化过程里,就会发生能量的释放。火山爆发、地震现象,这是一种能量释放,造成地壳出现抖动,由于地下本身就存在了各种可燃的能量物质以及核物质,那么,火山爆发、地震的“动力”一定来自地球内部。由此,我们要对地球内部的地质结构以及地球内部各种能量物质进行研究分析,找到使地壳发生形变的根源。二,地震、地下能量物质存在的位置分析根据“盆地、冲积平原,对成煤、成矿起了决定作用”这篇文章,得出这样的结论是,盆地、冲击平原地带会形成煤和天然气,而成煤地带,又是地震发生过的地带。比如山西,历史发生了无数次大地震,而山西是又是产煤的大省,地震、煤矿、天然气有着密不可分的关系。再根据,铀矿与天然气伴生等大量的史料文献,让我们清楚了这样一个事实,铀矿与天然气共存,也存在于盆地及冲击平原内及其盆山边缘,那么,在盆地、冲击平原及其周围就存在这样一个事实。煤、天然气、石油、铀矿、地震在一个以盆地、冲击平原这样地貌的的特殊位置上。在盆地、冲击平原这个特殊位置上,让我们发现了无数的煤矿,天然气矿,油矿、铀矿,而这些物质都是地球上最重要的可以释放能量的物质,在这样特殊的地理位置,又时时的发生着地震,地震与这些能量物质,就存在了千丝万缕的复杂关系。[]三, 地下所有能量物质能否在地下释放能量对于埋藏地下的能量物质,我门所知道的主要是,煤、石油、天然气、瓦斯、核物质。这些储存地下的能量物质能否进行能量的释放呢?按照煤、石油、天然气瓦斯的燃烧、爆炸性质,他们燃烧、爆炸需要氧气条件及明火,氧气的多少决定了能量释放的多少,矿井常常因瓦斯爆炸引发地震,这是井下瓦斯浓度与充足的氧气存在了爆炸的条件。在地下,如果煤、天然气、石油这些矿出现完全的能量释放,那么,就必须存在有足够的氧气。但事实证明,地下的氧气不足以释放这些能量的物质,但现在,大量的事实,以及无数的相关文献证明,地下存在与天然气伴生的铀矿[],铀是核物质,铀矿是运用到各个领域的基础燃料,而且释放的能量巨大。而对于核物质来讲,不需要任何条件,只需要一个“中子”撞击,就能将核物质的能量释放出来。 [9]四,分析地地球内部所存在核物质的特性现在所发现的地下核物质是铀矿,铀的原子序数为92的元素,在自然界中存在三种同位素铀234、铀235和铀238。铀238的半衰期约为45亿年,铀235的半衰期约为7亿年,而铀234的半衰期约为25万年,铀矿石里含有铀234、铀235和铀238。[6]参考关于“铀_钚和铀核裂变产物的若干问题_兼谈2011年福岛核事故泄露的放射性物质”,这篇文章详细的介绍了核物质的衰变、裂变以及产生的高能碎片继续衰变的过程,在铀的三种同位素U234,U235,U238中,铀U235有巨大的能量,1克U235裂变释放的能量相当于吨优质煤所释放的能量,当铀U235在中子、热中子的轰击下,会发生裂变,裂变的途径有60多种,裂变所形成的高能碎片有20多种,主要的高能碎片有锶89(半衰期50天),锶90(半衰期29年),氪(半衰期年),氙半衰期(9个小时),铀233,钡141,等碎片,这些高能碎片,在一定时间内,还会继续发生衰变,裂变,继续释放能量。[6]铀矿中存在钚的痕量,钚的同位素有13种,自然界里有钚244,钚239 ,储量极少,半衰期年限比较长,人造的钚的同位素PU238,PU240,PU234,PU232,PU235,PU236,PU237,PU246等,PU244,半衰期约8千万年,PU239半衰期约万年,PU238半衰期约88年,PU240半衰期约6500年,在研究过程中发现,地球内部还存有着极少量的锎,主要出现在含铀量很高的铀矿中。[]锎的同位素已知的锎同位素共有20个,都是 放射性同位素。其中最稳定的有锎-251( 半衰期为898年)、锎-249(351年)、锎-250(年)及锎-252(年)。其余的同位素半衰期都在一年以下,大部分甚至少于20分钟。锎同位素的 质量数从237到256不等。[]锎-252是个强中子射源,因此其放射性极高,非常危险。锎-252有的概率进行α衰变(损失两颗质子和两颗中子),并形成锔-248,剩余的概率进行自发裂变。一微克(最)的锎-252每秒释放230万颗中子,平均每次自发裂变释放颗中子。其他大部分的锎同位素都以α衰变形成锔的同位素(原子序为96)。可用作高通量的中子源。[] 能够利用的锎的数量非常少,使其应用受到了限制,可是,它作为裂解碎片源,被用于核研究。[]如果含铀量高的铀矿一旦出现锎,锎是强中子源,衰变会释放中子,对于含铀量高的铀矿,就会导致裂变,这如同成熟女人的卵细胞,当遇到精子,就会产生卵细胞分裂。铀即能自发裂变,又可以人工裂变,在裂变过程中产生巨大能量,同时会发光、发热。铀裂变在核电厂最常见,加热后铀原子放出2到4个中子,中子再去撞击其它原子,从而形成链式反应而自发裂变,产生爆炸。[12]五,一个铀矿形成的能量与地震所释放的能量对比分析根据美国地震学家里克特和古登堡提出的“里氏地震”,汶川八级大地震所释放的能量约为10亿吨左右当量的TNT,按照一千克铀裂变释放的能量相当于2万吨TNT所释放的能量,来推导汶川大地震需要多少铀矿石,一般情况,铀在铀矿石里的比例约0.75/100,按照这个标准计算,10亿吨TNT当量需要多少吨铀矿石呢?把10亿吨TNT当量换算成铀裂变能量,经过计算,需要铀5万千克,换算成铀矿石,约0.6667万吨,这就是说,如果有0.6667万吨的铀矿石完全裂变,就会产生10亿吨TNT当量。2012年11月5日,从国土资源部获悉 ,内蒙古发现大型铀矿,储量达到3万吨,如果三万吨铀矿完全裂变,产生的能量相当于45亿吨TNT当量。2016年1月17日 - 1月14日,记者从全区国土资源工作电视电话会议上获悉,内蒙古发现七处大型铀矿床,内蒙古的铀矿如果完全释放,将远远超过45亿TNT当量,由此对比,内蒙古铀矿如果发生完全裂变,所形成的能量远远超过8级地震所释放的能量。[23]六,地震发生的前后,氡气出现明显量的变化氡是一种放射性惰性气体,铀是氡的母体,因此有铀存在的地方就有氡。根据这一说法,如果地表发生了氡气变化,那么地下就可能存在铀及其他核物质,现在常常运用氡出现的变化探测铀矿。另一方面,很多事实表明,在地震后,氡气有了明显变化,在地震后,对龙门山断裂地带检测,氡出现明显的不同,有铀矿的地方会出现氡气,氡气与铀有着直接的关系。[]七,铀矿的衰变、裂变,与地震和余震现象高度吻合根据奥克洛现象,地球内部存在天然的核反应堆,在一定的时间里就会产生核衰变、核裂变,释放能量,铀矿的大小及含量决定了能量释放的大小,一旦出现铀矿出现衰变、裂变,那么就会释放巨大能量,产生地动、地震现象。[]根据天然气与铀矿同存,及盆地、冲积平原,对成煤、成矿起了决定作用,推导出,铀矿与地震所发生的位置完全处于同一位置,[]根据地球内部还存有着极少量的锎,主要出现在含铀量很高的铀矿中。一个铀矿一旦有了锎及锎的同位素存在,那么铀矿发生裂变的时间,被锎所决定,锎及锎的同位素的衰变有900年的,有几十年的,有几十分钟的,而且是核变的中子源。根据铀是氡的母体,铀矿发生裂变,氡就自然脱离母体,氡气自然会发生变化。根据内蒙古地区铀矿的储量,三万吨的铀矿具备了大地震所产生的当量。根据铀发生裂变所产生的高能碎片,还会遇到其他核物质及其同位素的裂变或衰变所释放出的中子继续撞击,再次裂变。锎的同位素很多,而这些同位素衰变时间,从20几分钟到几百年不等。更重要的是释放中子,高能碎片接受中子,会继续裂变,进而形成持续的能量释放,直至核物质能量释放完为止,这和每次大地震后的余震过程高度相似。根据核裂变的特性,地球内部发生铀矿核裂变,采用声波预测是无法实现的。从上面所发现的结果,铀矿与天然气位置,铀矿能量与地震能量地震位置同处于一个位置,地震发生产生的TNT当量与铀矿转化的TNT的当量匹配,地震、余震的过程,与核裂变释放能量的过程极度相似。[]八,对核聚变的思考与分析核聚变的过程也是一种能量释放的过程。核聚变是小质量的两个原子合成一个比较大的原子,核裂变就是一个大质量的原子分裂成两个比较小的原子, 在同等条件下,核聚变所释放的能量远远大于核裂变。在史料和文献中还未有地球内部发生自然核聚变的解释和说明,只是有文献说明,地球内部发现3H的证据,根据现有的资料和文献,对于地球内部是否存在核聚变还没有科学的证实,更因为,核聚变的条件比较苛刻,需要超高的温度,火山爆发会有较高的温度,地球内部核裂变会出现较高的温度,它们所产生的温度能否满足核聚变的条件,在核裂变中是否还存在核聚变,还有待于进一步的科学证实。[]九,地震的消减方法另据报道,澳大利亚近些年很少地震,通过了解,澳大利亚是铀矿产量高的国家,而且很早就对铀矿进行了开采,到现在有80多年的历史,很多铀矿都被找到和开采,铀矿被开采后,奥克洛天然核反应堆现象也就不存在了。澳大利亚近几十年很少地震,与大量开采铀矿是否有关系?就有必要的思考了。[33]地震属于能量的释放,而对于地下的的能量物质来讲,铀矿的能量巨大,而且,铀矿发生能量释放的方式非常简单,释放的条件是,铀矿的含量达到一定程度,存在中子源,就会出现铀裂变,导致能量释放,出现地壳的震动。通过上述的分析,消除地震的最有效手段,就是快速找到铀矿并开采,把这个可以释放能量的核物质从地球内移除,除去地震的隐患,这是非常可行的办法。另一方面,对所存在的铀矿地区,进行铀矿含量鉴定,因为铀矿石达到一定含量,才会形成裂变条件。[]十,海啸的形成海啸也同地震一样,是海洋内出现巨大能量的释放,但根据已有的资料和文献,还无法断定海啸是哪种能量物质发生了释放,科学界对可燃冰这个能量物质特性,还没有较详细的论证,海洋底部是否也存在核物质也没有相关文献和实证,因而,海啸的发生,是什么哪一种能量物质还难以定论。结论通过上述的逻辑分析和推论,如果所采用的文献和数据是科学的,那么,地震将不再是奥秘。自然发生的地震、余震都是铀矿的含量到了一定程度,在含量高的铀矿中,锎及锎的同位素会发生衰变,射出中子而导致铀矿的裂变,释放能量产生巨大的动力,引起地震震动和无数次持续裂变而产生的余震,同时,根据盆地、冲击平原对成煤成矿、地质灾害起了决定作用,及天然气与铀矿同存,这两篇文章,就可以发现以往很难发现的各种矿物质,同时,对地震的减消提供了合理的指导方向,为减免大地震的发生,为人类不再为地震所困找到了病因,这是造福人类,重新认识地球的一次史无前例的突破。
欧阳辉 侯江 张锋
(重庆自然博物馆)
1933年8月25日下午,四川茂县松潘等地发生强烈地震。15时50分30秒,地震中心在北纬30°、东经°的叠溪的震级为级。国内,北京鹫峰、南京地震台几乎同时记录到震波。国外,马尼拉、大阪、棉兰、孟买、哥本哈根、汉堡、檀香山、巴黎、突尼斯、悉尼、多伦多、威林顿、渥太华、拉巴斯等世界百多家地震台都测收到了这次震波。
此次地震发生之时,岩石飞崩,击死居民,村舍沉没,岷江上游因之隔断,余波续震四五日不绝,叠溪一带,正当地震中心,罹祸尤为惨重,地震造成6945人死亡,伤1万人以上,叠溪全镇陷没,岷江江水被山体崩塌物堵塞断流,形成中国地震史上较为突出的地震堰塞湖,其坝高有的甚至高达百余米。之后决口造成的次生洪灾又夺走数千人生命,震区伤亡惨重,共计死亡人数近万人。自1900~1950年,据不完全统计,中国7级以上地震59次。[1]这是民国时期四川最大的地震,也是民国时期中国最强烈的地震之一。
一、关于1933年叠溪地震的调查
地震为人类最为惨烈的灾害,叠溪地震发生后,地方政府及中央相关部门派人深入灾区进行调查。
震后近1个月后,四川善后督办刘湘派成都水利知事公署技术主任全晴川率四川大学学生诸有彬等10余人前往调查,重点是岷江地震堰塞湖的积水情况,调查时间9月至10月9日。12月7日善后督办刘湘再派即任的成都水利知事周郁如同督署上校参谋郭雨中带30余人再次调查,历时5天,提出了疏导叠溪地震堰塞湖的具体工程方案。[2]
学术机构的调查有受北平地质调查所委托的中国西部科学院地质研究所,另外还有四川大学等。
四川大学的叠溪震区野外考察,由该校生物系(开设了地质学与古生物学课程)师生组成12人地质考察团,教师周晓和带队,于1933年12月21日出发,次年1月14日回到成都,历时25天。考察以了解灌县至叠溪一带的地质、地史、古生物和叠溪地震的震灾情况为主。
另外,以个人身份进行考察的有地理学家徐近之。1933年秋,徐近之在青海地区考察,闻叠溪地震消息,立即于10月21日至11月29日,对叠溪震区乃至整个岷江上游进行历时40天的实地考察。[3]
中国西部科学院的叠溪地震考察。为研究此次松茂地震来源状况及原因等,1933年10月,该院地质研究所主任常隆庆(北京大学地质系毕业后即在北平实业部地质调查所工作,1932年9月由所长翁文灏推荐,受卢作孚邀请到重庆北碚中国西部科学院任地质研究所主任)、罗西伊(即罗正远,字君平)奉实业部地质调查所之命,前往叠溪实地调查松茂地震,所有一切费用概由北平地质调查所负担。考察历时两个月。
由于地震区域辽阔,人力有限,在实地考察中辅以信函调查。由中国西部科学院致函各县政府及文化机关,请其告以当地情况,同时又发出通启,致各界人士公启、致各报馆函,征求各地关心科学之人士予以援助,赐以资料。调查过程中,拟就表格一张,油印分寄川中各县教育局、建设局以及中级以上学校,发出地震调查表,以便调查参考和将来绘制地震区域强度图。[4]
地震强度调查表[5]
(此表共分十度,请将所在地的地震强度与此表相当之度数注明,寄回巴县北碚场中国西部科学院地质研究所为祷)
一、人不能觉。
二、甚少数静坐者觉之,楼上较易。
三、少数人觉之,不恐慌,经他处报告始确信地震。
四、屋内觉者多数,屋外少数,器物微动,地板或响悬物稍动。
五、屋内人皆觉之,屋外人多觉之,睡者惊醒,少数人惊逸,摇铃鸣,时钟停,悬物摇。
六、人人皆觉恐慌,争出,器物坠落,不坚固之房舍稍有损伤。
七、钟鸣,烟囱倒,屋瓦落,多数房屋稍有损伤。
八、少数房屋毁坏,多数重损,少数人受伤,无死者。
九、少数房屋全毁,多数重损,不能复居,人烟稠密之处,死人颇多。
十、多数房屋毁坏,人口多数死亡,地裂山崩。
附注:
甲、地震发生于民国 年 月 日午 时 分
乙、震时间共
丙、以后又震动若干次,在何月何日何时发生震力相当上表何度。
填表机关
填表人
民国 年 月 日寄
调查途中,常隆庆给地质调查所所长翁文灏致函报告地震现场考察情况,翁文灏附记数言。1934年,常隆庆基于收集、拍摄的大量地震资料,对调查情况进行分析,写成《四川叠溪地震调查记》。在近代,由于战争、交通、经费等原因,对地震的调查也有采取函调的方式,给所在地区及相关单位发函收集资料,再分析汇编成册。而现场的科学考察就显得尤为可贵和难得了,能够在第一时间掌握第一手资料。采用现代科学方法对大震现场进行科学考察,在我国西南地区还是第一次,在国内也仅次于1920年宁夏海原大地震后的现场科学考察(震后次年,内务、教育、农商三部曾派翁文灏、谢家荣等六委员赴灾区调查,这是我国地震史上第一次对大地震所作的详细的科学调查)[6]。在中国近代地震地质调查研究中,中国西部科学院的叠溪地震调查是这一时期重要的实地地震调查活动。
二、关于1933年叠溪地震的研究著述
叠溪地震1933年8月25日发生后几个月,翔实的地震报告就刊行出来。
中国西部科学院地质研究所常隆庆连续刊发几篇调查记,有《叠溪地震调查记》,刊发于1934年5月的《中国西部科学院地质研究所丛刊》第一卷第三号;《四川叠溪地震区调查记》,刊发于《国立北平研究院院务汇报》1934年第5卷第1期上[7];《叠溪地震调查记略》,刊发于《新世界》1934年第38期。[8]
除此之外,徐近之的《西宁松潘间之草地旅行》和《岷江峡谷》刊发在《地理学报》1934年第1期(创刊号)上。(《岷江峡谷》中“地震后峡谷实察纪要”,对叠溪地震灾害和水患作了真实的记述和分析,并提出震后建议对策:预防地震灾害、疏导堰塞湖积水、建筑物抗震、交通及通信对策、保护岷江河谷生态环境、发展山区经济等)[9];四川大学编著《叠溪地质调查特刊》1934年7月出版(国立四川大学秘书处出版课,1934年7月出版,54页32开,有图、表、照片)。内收调查报告6篇,调查地质情况,并有考察日记,叠溪地震损失统计表及羌人风俗等,其中最珍贵的资料是细致到村寨的地貌改变、房屋垮塌、人员伤亡的考察记录[10];地质调查所李善邦著《四川叠溪地震记录简报》发表在《国立北平研究院院务汇报》1934年第5卷第3期[11](当时,世界地震学还处于相当初级的阶段,没有“震级”的概念和定义)。李善邦采用巧妙算法分析计算此次地震的发震时刻和震源深度,测定叠溪地震参数,所确定的震中坐标相当准确,与宏观震中叠溪的位置非常相近,至今基本采用这一数值[12]。在常隆庆到四川地质调查所后,著《四川叠溪地震调查记》,刊发在《地质论评》1938年第3卷第3期上。
这之后二三十年,尤其到了20世纪70~80年代,关于四川叠溪地震的调查、记录和报告又才陆续增多。有“叠溪地震琐记和对地震的初步认识”(周郁如,1958年手稿)、“1933年四川叠溪地震补充调查报告”(国家地震局西南烈度队,1973年11月打印稿。另一资料记为“叠溪地震补充调查报告”国家地震局西南烈度队影响场组,1973,未出版)、“1933年叠溪地震宏观调查表”(地震地质队松潘大组,1977年8月手稿本)、“1933年叠溪地震调查报告”(成都地震大队地震地质队,1977年11月复写稿。另一资料记为“1933年叠溪地震调查报告”四川省地震局地震地质队,1977,未出版)、“四川省历史地震资料汇编 1933年叠溪地震”(讨论稿)(王元海,1977,未出版)、“叠溪1933年地震调查材料”(阿坝州地震史料小组,1978年5月复写稿)、《四川地震资料汇编(第一卷)》(《四川地震资料汇编》编辑组,1980,四川人民出版社)[13]、《叠溪大地震亲历记》(张雪岩,《四川文史资料选辑.第二十七集》四川人民出版社,1982)、《叠溪级地震的地质构造背景及其对发震构造条件的认识》(唐荣昌、蒋能强、刘盛利,《地震研究》1983年第6卷第3期)[14]、《1933年叠溪地震》(四川省地震局著,成都:四川科学技术出版社,1983)[15]、《徐近之实察叠溪地震及对震后的建议对策》(江在雄,《山西地震》1994第3期)。
常隆庆所著一系列关于四川叠溪地震的调查报告,在后来的叠溪地震研究中一直起到重要的参考作用。1983年由四川省地震局编著的对叠溪震区现场考察、研究总结的著作《1933年叠溪地震》参考了常隆庆的著述,尤其对于分布在不同经纬度的各地点的地震烈度、场地条件、震害情况等提供了直接而翔实的参考,一些照片,如常隆庆1933年所拍摄的“较场东侧台面地震时被断成阶梯状”被采用。[16]其著述被引用和参考还见于诸如《四川地震资料汇编(第一卷)》[17]、《中国岩石圈动力学概论〈中国岩石圈动力学地图集〉说明书》[18]、《四川省岩石地层》[19]、《中国水利百科全书——水利工程勘测分册》[20]、《中国典型灾难性滑坡》[21]等。
而1934年常隆庆所写的约万字的《四川叠溪地震调查记》,将叠溪地震情形及前后事实,旁征博引,附以照片、图件和统计表格,对地震各灾区,尤其以叠溪为中心的叠溪南路、西路、北路的具体情况,作了翔实的记录。记述了叠溪震中区各村寨房屋建筑破坏、人畜伤亡、山崩地陷等地震破坏状况,并对地震成因作了初步分析,说明当地地震地质特点。这是中国近代地震地质研究的重要著述,对叠溪及其周边震区的崩塌滑坡、交通阻断、人员伤亡、水灾过程以及震中区的地质地貌特征、余震序列等情况的详细叙述,成为我国以科学方法记载叠溪地震的第一篇详细而确实的学术报告。
三、结语
中国是地震活动频繁的国家,对于地震学的研究,近代中国学者从现代科学的角度多加着力,政府也视为重要事业而加以注意。对于民国时期中国最强烈的地震之一、同时也是民国时期四川最大的地震——叠溪地震,中国西部科学院作为第一个专业学术机构进行调查,并写下第一篇专门学术报告《四川叠溪地震调查记》。中国西部科学院的叠溪地震调查及其著述,其详细的现场考察和研究,对地震前兆、震后效应、地震现象、地震后的破坏现象、社会影响,地震发生类型与序列特征等的描述,为当时和今后的叠溪地震研究。例如,区域地震研究、地震地质研究、历史地震研究等多方面,提供可靠的科学数据和研究的可比性,是重要的科学考察和学术文献。
参考文献
[1]齐书勤.中国早期的地震科学考察[A].见:王渝生主编.第七届国际中国科学史会议文集[C].郑州:大象出版社,1999,405
[2]四川省阿坝藏族羌族自治州茂汶羌族自治县地方志编纂委员会.茂汶羌族自治县志[M].成都:四川辞书出版社,1997,38~39
[3][6]洪时中,徐吉廷.历史将永远铭记他们——记在叠溪大地震的考察、研究和救灾工作中作出贡献的几位前辈[J].国际地震动态,2009,(2):34~35:30~31
[4][5][9]《嘉陵江日报》1933-11-18、1933-11-20~21、1933-11-5.见:龙海编辑.中国西部科学院调查叠溪大地震纪实[N].卢作孚研究.2008,(2):50~52
[7]陈尚平等.中国近代地震文献编要(1900~1949)[M].北京:地震出版社,1995,316~318
[8]江苏省地震局《中国地震科技文献题录大全》编纂组.中国地震科技文献题录大全[M].北京:地震出版社,1988,9,17
[10][11][12][15][17]《四川地震资料汇编》编辑组.四川地震资料汇编(第一卷)[M].成都:四川人民出版社,1980,301~303,315~316,317~319,463~464,541
[13][16]四川省地震局.一九三三年叠溪地震[M].成都:四川科学技术出版社,1983,69,图版10
[14]《四川地震年鉴》编辑组.四川地震年鉴(1983)[M].成都:四川省地震局出版,1984,156
[18]《中国岩石圈动力学地图集》编委会编,丁国瑜主编.中国岩石圈动力学概论《中国岩石圈动力学地图集》说明书[M].北京:地震出版社,1991,565
[19]辜学达,刘啸虎.四川省岩石地层[M].武汉:中国地质大学出版社,1997,372
[20]徐乾清,陈德基主编,门光永等撰稿.中国水利百科全书——水利工程勘测分册[M].北京:中国水利水电出版社,2004,70
[21]黄润秋,许强.中国典型灾难性滑坡[M].北京:科学出版社,2008,93
这里有以下文章:微地震监测技术及其在油田开发中的应用 微地震的线性方程定位求解及其病态处理 微地震技术在煤矿“两带”监测领域的研究与应用 微地震监测技术在油田开发中的应用 微地震监测揭示的采场围岩空间破裂形态 微地震相分析在河流储层精细描述中的应用 微地震研究及在深部采动围岩监测中的应用
引言 近几年来,华北地区中上地壳构造探测与研究取得了新的重要成果,对地震与地质构造的空间关系研究产生了很大影响,例如对1966年邢台地震、1679年三河—平谷地震、1695年临汾和1303年洪洞地震等大震区的研究表明:a)深浅构造是不连接的形态、产状、力学性质不同的两套断裂系统;b)直接的发震构造是地壳深部的高倾角断层;c) 浅层的铲形正断层消失在10km以内的地壳上部。这些观测事实和地震活动空间分布与浅层构造间的种种不协调现象都证明,不能简单地用地表断层代替地壳深处的发震构造。因此,研究地壳深断裂特征及其与浅层构造的对应关系是地震学的重要课题。然而现有多震层深断裂探测资料很少,短期内不可能编制出区域性深断裂展布图件,更难了解其活动性。目前最现实的思路是,采用以地震活动图象和震源机制为主要资料的构造分析方法,研究现代活动的震源断层。 1989年和1991年大同—阳高两次地震发生在山西剪切拉张带北部的晋北拉张区内,是本世纪在山西断陷构造带内发生的最大地震,这两次地震的发生提供了深入研究在张性断陷构造条件下地震成因机制的良好机会。本文以地震地质思想为指导,采用地震活动图象�平面和剖面和震源机制资料构造分析为主的方法,结合宏观烈度分布和地质构造资料,研究大同—阳高两次地震震源断层的三维特征,讨论震源断层与地质构造的关系。 1 地震活动图象分析 傅承义院士(1963)在记述地震预报的地震地质方法时指出,用高灵敏度的高频地震仪可以划分出地下微弱震动的震中汇集带,这可能就是地下深处地震成因断裂在地面的痕迹,可以补地质方法之不足,对了解地震的地质条件大有帮助。本节以震中平面带状分布图象显示大同—阳高两次地震震源断层在地面的投影图象,即震源断层的平面特征;以震源分布图象显示震源断层的剖面特征。大同—阳高地震序列位于大同遥测台网的最佳控制范围,台网记录了整个地震序列,并且有较高的震源定位精度,为分析地震活动图象提供了良好的条件。我们使用山西省地震局提供的序列目录分阶段进行地震活动图象分析。 a)第一阶段:1989年10月18日22时59分(级地震)—10月19日00时52分(级地震前)。这个阶段主要是级地震及其余震活动,震中分布如图1a所示。图中显示出NE25°和NW80°地震活动带的交叉图象。级地震和10月18日23时15分级、23时41分级地震发生在NE25°带内。 b)第二阶段:10月19日01时01分(地震)至10月19日12时30分。这个阶段是级主震和10月19日02时20分级地震及其余震活动。震中分布如图1b所示。图中显示出NE20°和NW60°地震活动带的交叉图象,若与图1a比较,NE20°地震活动带明显向SW方向延伸,级和10月19日01时26分级、10月19日05时02分级地震发生在这个带内。级地震发生在NW60°带内。图1a1989年大同—阳高地震序列第1阶段地震震中分布图 图1b1989年大同—阳高地震序列第2阶段地震震中分布图图1c1989年大同—阳高地震序列第3阶段地震震中分布图 图1d1989年大同—阳高地震序列第4阶段地震震中分布图图1e1989年大同—阳高地震序列地震震中分布图 c)第三阶段:10月19日18时29分(级地震)至10月21日23时39分。本阶段表现为级地震及其余震活动。图1c是震中分布图,图中显示出十分清楚的NE25°地震活动带。级地震和10月19日20时32分级、21时59分级、10月20日01时56分级、19时41分级地震都位于NE25°地震活动带内。 d)第四阶段:10月23日21时19分(级地震)至10月29日09时34分。本阶段表现为级地震及其余震活动,震中分布如图1d所示,由图可以看出,NE25°地震活动带仍有清楚的显示,10月24日01时07分级、10月24日23时36分级地震发生在这个带内。在该带东侧形成一条NW70°的分支地震活动带,级地震位于这个带内。 与上个阶段相隔近17个月发生的级地震子序列。由图1e震中分布图象可以看出,级地震发生在NE25°地震活动带内。该带东侧出现一条NW45°地震活动带。此外,还在该带的ES方向上形成了另一条NE25°的地震活动带,两条NNE向带呈明显的斜列图象。 在图1a~图1e中,由震中密集程度勾划出来的地震活动带是十分明显的,若统计图中带外离散地震与地震总数比值,各阶段均小于,说明这样的划分是可取的。 以地震活动条带表示震源断层,图1a~图1e所示的大同—阳高地震序列震源断层分布平面图象的特征是:1)全序列各阶段都是由NNE和NW—NWW向的共轭震源断层组合;2)全序列各阶段出现的NNE向震源断层是一条主干断层,长约20km,它自始至终贯穿于全序列的破裂过程,在时间和空间上都具有鲜明的稳定性。两次地震的主震都发生在这条断层上,成为主震震源断层。此外级、级地震和10次级~级地震也发生在这个断层面上;3)NNE向主干震源断层由两条断层斜列组成,以北面的一条为主,南面的一条是在序列破裂发展的最后阶段形成的。 为求得NNE向主震震源断层垂向剖面特征,作出了该断层的纵向和横向剖面图�由于1991年的震源定位精度不高,故未采用,由图2可以看出,两次地震的主震震源分布在10km和12km深度上。主震震源断层是近似垂直的高倾角断层,断层面埋深5km~17km,断面宽度为12km。图2a1989年大同—阳高地震震源断层横剖面图 图2b1989年大同—阳高地震震源断层纵剖面图 通过以上地震活动图象(平面与剖面)分析,我们得到了一条走向NNE向,长20多千米,埋深5km~17km,断面宽12km的高角度震源断层。 2 震源机制资料的构造分析 以上通过地震活动图象分析得到了大同—阳高地震两个主震震源断层的静态特征。为进一步研究主震震源断层的力学性质和受力状况,使用在NNE向地震活动带内发生地震的震源机制资料进行构造分析。 级以上地震震源机制解 以概率振幅模型利用初动符号计算得到NNE向地震活动带内发生的9个级以上地震的震源机制解,列于第18页表1。按照地震活动图象分析得到的地震活动带(见图1),取与震中所在震源断层一致的节面为断层面,将9个位于NNE向地震活动带内的地震断层标在图3上。由表1和图2a可以看出,在NE25°地震活动带上,各地震断层走向与带走向基本一致,两次地震震源断层走向分别为25°和31°,与地震活动带一致或十分接近。大多数震源断层的倾角在60°以上,两个主震震源断层倾角为86°和85°,这与地震活动带横剖面所表示的接近直立的断层一致。各地震断层的滑动矢量与走向的夹角均小于15°,均为右旋以走滑为主的错动性质。再从P,T轴各参数来看,P轴仰角多数小于20°,平均值为°;T轴仰角多数小于20°,平均值为°。P,T轴的优势方位分别为NEE—SWW和NNW—SSE向,P轴平均方位为°,T轴平均方位为°。图3 NNE向活动带上级以上地震震源机制反映的破裂图象 小地震综合断层面解 小地震综合断层面解是一种汇集小地震震源信息的方法,常用来研究震源区应力场。李钦祖等最早提出利用单台小地震资料确定台站所在地区的地壳应力场。许忠淮等利用北京周围地区地震台站的地震P波初动资料,分区研究了综合断层面解得到区应力场方向。经验表明,一个地区小地震综合断层面解反映的应力状态信息的可靠性可与一次强震相当。本文试图使用这个方法汇集由小地震带来的震源破裂信息,进一步论证由地震活动图象和单个较大地震震源机制资料得到的大同—阳高地震NE25°地震活动带上的多个小震P波初动资料,求得小地震综合断层面解,这个结果可以抑制震源断层破裂过程的局部复杂因素,取得由小地震反映的主震震源断层的主体特征。 使用均匀分布于NNE向地震活动带内的多个小地震的879个初动符号,得到综合断层面解,使矛盾符号比为15%,将这个结果也列于表1中。它汇集了由主震断层面上发生的众多小地震带来的震源破裂总体信息。取节面Ⅱ为断层面,走向NE29°,倾角89°,滑动矢量与走向的夹角9°,为右旋走滑断层,P和T轴仰角小于10°,方位分别为NE74°和NW16°。序号 时间年-月-日T时:分 震级Ms 震源深度h/km 震中位置 节面1 节面2 P轴 T轴 N轴 资料 φN(°)(′) λE(°)(′) 走向(°) 倾向 倾角(°) 滑动角(°) 走向(°) 倾向 倾角(°) 滑动角(°) (°) (°) (°) (°) (°) (°) 矛盾符号比 1 1989-10-18T22:57 10 39°′ 113°′ NW NE 30/120 2 1989-10-19T01:01 10 39°′ 113°′ NE NW 31/102 3 1989-10-19T01:26 11 39°′ 113°′ NW NE 8/37 4 1989-10-19T05:02 14 39°′ 113°′ NW SW 8/48 5 1989-10-19T13:29 10 39°′ 113°′ SW SE 24/90 6 1989-10-19T20:32 15 39°′ 113°′ NW SW 10/34 7 1989-10-19T21:59 13 39°′ 113°′ NW SW 6/33 8 1989-10-20T01:56 13 39°′ 113°′ SE NE 10/46 9 1991-03-26T02:02 12 39°′ 113°′ SW NW 10 综合断层面解 132/879 由表1可以清楚地看出,由众多小地震和9个级以上较大地震的断层面解得到的震源破裂信息有较好的一致性。尤其是小地震综合断层面解与两次地震主震断层面解十分接(见图4、图5),并且与地震活动图象(平面和剖面)反映的震源断层特征也十分一致,它们共同揭示出大同-阳高主震震源破裂面是在近水平的应力场作用下,产生的一条NNE向高倾角右旋走滑断层。图4a 1989年大同—阳高地震震源断层综合断层面解图4b 1991年大同—阳高地震震源断层综合断层面解图4c 两次大同—阳高地震震源断层综合断层面解图5 震源断层上5级以上地震震源机制解与综合断层面解的比较 3 震源断层与地壳分层结构及等震线的相互验证 80年代以来对大陆地壳内的地震研究发现,大多数地震发生在一个多震层层位内。大陆地壳热力学剖面研究指明,陆壳中、上部存在一个温压适中的介质高强度带;陆壳岩石学剖面表明多震层的岩石结构易于表现弹性行为;地壳地球物理环境的研究发现,多震层之下存在着低速层与高导层,这可以作为促使其上部岩石层易于断错的底部边界条件。于利民[4]等利用深源体波记录反演得到的大同一带的低速层深度为14km~19km,两次主震发生在12km和10km处,恰在地壳低速层之上,多震层位之中。 虽然1989年大同—阳高地震的极震区等震线不甚规则,但长轴方向仍然显示出NNE向的优势方向,1991年级地震的极震区等震线非常清楚地显示出与震源断层的走向[5]、长度等大体相当[6]。 以上所述表明我们得到的震源断层结果有着构造发生学的基础和地表破裂的解释,因此是可靠的。 4 结论与讨论 通过上述地震活动与震源机制解分析,我们认为1989年与1991年大同—阳高地震发生在同一条地震断层上。1991年地震破裂面略向南有所扩展,但总体上没有太大的变化。地震活动图象是震源断层在平面上的投影。平面上震源断层分布显示出为走向NE25°,长20多千米,剖面上为一陡立的断层,埋深在5km~17km范围内,宽度12km左右。由地震带上小震综合断层面解和两次地震主震及单个4级以上地震的震源机制解结果表明,它们得到的断层面解是一致的,共同揭示出一条NNE向右旋走滑的高角度断层。此震源断层与地壳分层结构及等震线等资料一致。 从区域地壳浅层地质构造环境看,大同—阳高地震序列发生在山西剪切拉张带北部的拉张区内。震区的主体构造是NEE向的大同断陷盆地,长130km的六棱山北麓断裂是控制大同盆地东南边界的主控性构造,该断裂晚更新世—全新世强烈活动,表现为张性倾滑活动。然而大同—阳高地震序列震源断层与浅层主体构造有明显差异,以右旋走滑为主的NNE向震源断层在地下深处斜穿大同断陷盆地及六棱山北麓正断裂(见图6),表现出深浅断裂的不协调现象。图6 大同—阳高地震构造简图 苏宗正和程新原[7]根据野外调查、物探及钻探资料,发现斜切大同盆地的两条断裂,一条走向NE40°左右、长48km,称为大王村断裂,该断裂至少在晚更新世末有明显活动;另一条走向NW40°左右,长为47km,称为团堡断裂。大王村断裂与大同—阳高地震序列的震源断层大体吻合,是地壳浅层与地壳深部相对应的发震构造。参考文献:[1]王椿镛,王贵美,林中洋,等.用深地震反射方法研究邢台地震区的地壳细结构[J]地球物理学报,1993,36(4);410-415.[2]张家茹,邵学钟,殷秀华,等.深部构造背景和强震的深部孕震环境[A],高学闻、马瑾.首都圈地震地质环境与地震灾害[C]北京:地震出版社,.[3]刘国栋.山西临汾地区的地壳上地幔构造裂谷模型和大地震震源结构[A],辽宁省地震局。发展中的地震科学研究——纪念海城地震成功预报20周年学术讨论会论文集[C],北京:地震出版社,.[4]于利民,刁桂苓,李钦祖,等.由深源远震体波记录反演华北北部地壳上地幔速度结构[J]。华北地震科学,1995(3):11-19.[5]阎海歌,安卫平,王国强,等.1989年大同—阳高地震的震害和灾害评估[J].山西地震,1992(1):48-61.[6]王国强,安卫平,兰龙青,等.1991年大同—阳高级地震宏观烈度与地震构造[J].山西地震,1992(1):41-47.[7]苏宗正,程新原.1989年大同—阳高地震的地质环境与地震构造[J].山西地震,1992(1):19-30.
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