人类在揭开地震之谜的过程中,伴随着丰富的想象,产生种种神话与传说。
大约在12世纪,日本古历书上有所谓“地震虫”的描述。1710年,日本有书谈及鲶鱼与地震的关系时,认为大鲶鱼卧伏在地低下,背覆着日本的国土,当鲶鱼发怒时,就将尾巴和鳍动一动,于是造成了地震。我国古代对地震这一特殊灾害,也有专门描述。民间流传着这样一个传说:地底下有一条大鳖鱼,驮着大地,时间久了就要翻一翻身,于是大地就抖动起来,鳖鱼翻身就是地震了。
随着科学的发展,人们对地震认识从神话中走出。古希腊的伊壁鸠鲁认为地震是由于风被封闭在地壳内,结果使地壳分成小块不停地运动,即风使大地震动而引起地震。随之出现了卢克莱修的风成说,即来自外界或大地本身的风和空气的某种巨大力量,突然进入大地的空虚处,在这巨大的空洞中,先是呻吟骚动并掀起旋风,继而将由此产生的力量喷出外界,与此同时,大地出现深的裂缝,形成巨大的龟裂,这便是地震。再有亚里士多德提出,地震是由突然出现的地下风和地下灼热的易燃物体造成。
20世纪伊始,科学家们开始深入研究地震波,从而为地震科学及至整个地球科学掀开了新的一页。相继提出比较有影响的假说有三: 一是1911年理德提出地球内部不断积累的应变能超过岩石强度时产生断层,断层形成后,岩石弹性回跳,恢复原来状态,于是把积累的能量突然释放出来,引起地震,这是所谓“弹性回跳说”;二是1955年日本的松泽武雄提出地下岩石导热不均,部分溶融体积膨胀,挤压围岩,导致围岩破例产生地震,这是所谓“岩浆冲击说”;三是美国学者布里奇曼提出地下物质在一定临界温度和压力下,从一种结晶状态转化为另一种结晶状态,体积突然变化而发生地震的“相变说”。
虽然,地震之谜迄今没有完全解开,但随着物理学、化学、古生物学、地质学、数学和天文学等多学科叫交叉渗透,深入发展,使地震学科取得长足的进步。壳挤压拉伸。
地壳运动的速度非常慢,要几十年,甚至上百年移动一厘米,但它却是造成地面(包括海底)凸凹不平的主要原因,比如山脉的隆起、洼地的下陷、沟谷的断裂等等。由于运动速度极其缓慢,这些地形的形成,至少需要几百万年的时间,有的甚至需要几亿年。
不同岩层(许多地质学家把构成地壳的巨大岩层单位叫“板块”)在不断运动的过程中,往往出现互相拉扯或碰撞的情况,而且这种作用力非常巨大。
这种作用力平时是出于积蓄状态,一旦超出岩层边缘的受力极限,便会导致地壳岩层的突然断裂或崩塌,于是就产生了地震。地壳如何要摆动身躯
顾名思义,地震就是地壳的震动,火山喷发、流星影响、人为活动如地下核试验和矿山开发都可能引起,但是最多还是由于地壳运动。其实,我们的地球很不太平,据美国地质学调查,每年共有三百万次地震,如果平均下来,你每数11秒地球便会这里那里地抖动一下身躯,当然,这三百万下的绝大多数都只是轻微一哆嗦,不足挂齿。但像昨天那种晃动半个亚洲,其后果必然震惊整个地球。
大家都听说过“地震带”,为什么地震专爱骚扰某些地区呢?这得从二十世纪最伟大的发现之一“板块构造学说”说起。地球最上层的岩石圈并不是紧密连成一片,而是几个坚硬而独立的单元在软流圈上漂,彼此似断非断,还有相对滑动,是为“板块”。
如同国家边境最易发生冲突,各个板块相接触的地方也是地质上最活跃的地点。可以想象,板块间相对运动有三种:彼此远离则拉扯、彼此靠近则挤压,或者一个朝南一个朝北,在交接处发生扭曲。与之相应的,地壳的反应便是产生三种不同式样的断层(某些文献定义为四种):正断层(normal fault),负断层(thrust fault)和平行断层(strike-slip fault)。尽管原理各异,三者却有共性,那便是巨大能量在断层的扭曲之下蓄势待发,当断层间摩擦力较大,断层想要动却被迫固定下来时(locked)最为明显,这便是“哪里有压迫,哪里就有反抗”。
我们继续想象,地壳的火气憋得越来越大,当里边的压力终于大于断层两边的摩擦力时,地壳便获得动能,猛烈地哆嗦开来。再回到刚才的问题,在板块交界处这种扭曲最容易产生,而一个小断层扭曲了,旁边的也不得安宁,因而最容易形成大规模的“断层带”,一震起来,一传十世传百,于是短时间内震动便很可能连成一片。在我国青藏高原那里,欧亚板块和印度板块相互推挤,于是形成了地质活跃区;而在东南沿海,欧亚板块和太平洋板块更是从不肯相安无事,是另一个地震多发区。