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新燃岳火山喷发与311日本大地震的共同甲烷气体成因

已有 1803 次阅读 2018-3-11 13:13 |系统分类:海外观察

新燃岳火山喷发与311日本大地震

的共同甲烷气体成因

 

岳中琦  

新闻报道了,昨天(2018年3月10日)凌晨2时,日本九州新燃岳火山再次喷发,有爆破声、闪电和燃烧。并且,在147秒钟时间内,喷出的烟雾与火山灰高达4500米(见下列视频截图)。 

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日本气象厅指新燃岳火山在今年3月1日开始活动,3月6日曾发生爆发性喷发,喷出2300米高的烟雾与火山灰,鹿兒岛机场所有客机航班取消。

这个新燃岳火山再度强力喷发使得我想起了,它在2011年3月11日前后的多次强烈喷发、烟雾滚滚的事实与景象。我对它们进行了深入研究。

它在2011年1月26日首次喷发。在2011年3月13日下午3点45分左右,它又开始向上喷发,烟雾达到高度有 4,000米,夹带大量的火山灰与岩块。期间共喷发了14次,火山喷发高度在1000米到4000米之间。喷发前后伴有大量地震,喷发时有闪电。特别地,在2011年4月18日喷发时,新燃岳火山口上空巨大明火燃烧和黑烟滚滚。有大量火山灰,没有岩浆流出。

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新燃岳火山是日本九州岛南部雾岛山脈中部的一座活火山,处于鹿儿岛县雾岛市和宫崎县小林市的交界,海拔高度约1420米。

新燃岳火山附近方圆8公里内有多座火山。附近火山都没有喷发。新燃岳火山曾于1716年、1717年、1771年、1822年、1959年、1991年、2008年、2009年喷发。在2017年10月,再次喷发

在研究新燃岳火山昨天高度喷发时,忽然意识到今天是,311日本大地震(或称,东日本大地震,The 2011 Earthquake off the Pacific coast of Tōhoku)的7周年纪念日。2011年3月11日14:46(北京时间13:46),日本东北部太平洋海域发生了地震矩震级Mw达到9.0级或9.1的大地震。震中位于日本宫城县以东太平洋海域,距仙台约130 km,震源深度20公里。地震引发了巨大海啸。海啸对日本东北部岩手县、宫城县、福岛县等地造成毁灭性破坏,并引发福岛第一核电站核泄漏。这次地震是地震波仪器记录到的第五大地震。我对311日本大地震进行了深入研究。在大量资料和事实基础上,根据我对汶川地震研究经验和认识,我论证了311日本大地震是地下深部极高压甲烷气体更快速喷出断裂带造成的。参见博文http://blog.sciencenet.cn/blog-240687-544321.html和附件)

311日本大地震震中与新燃岳火山距离在1220公里到1280公里之间。在311日本大地震前后(2011年1月26日到4月18日),新燃岳火山喷发共有15起,累计喷发时间有500小时。在对新燃岳火山喷发研究后,我认识、提出和论证了造成新燃岳火山喷发的原因不是地幔硅酸岩浆,而是地幔甲烷气体。极高压甲烷气体在地下深部胀裂开挤压断裂不连续面,而快速上涌到上地壳,储存在上地壳岩体裂隙和空隙中,与附近围岩进行化学反应和物理力学作用,形成高温岩浆、火山灰、火山气体等,导致气体温度增高、质量和体积增大,再喷出地表岩体,造成火山喷发。参见博文“世界上第二个火山成因假说的一个新证据” http://blog.sciencenet.cn/blog-240687-1013905.html和“世界上第二个火山成因假说的出世”http://blog.sciencenet.cn/blog-240687-950841.html

昨天,新燃岳火山再度强力喷发,再次证明了,日本地下深部存在海量极高压甲烷天然气体,等待着人类来开采和利用。 

2018年3月11日13:10写成于港大602办公室

附件

日本地震和天然气成因

岳中琦

2011-4-9 16:38

今年3月11日下午1点46分(北京时间),日本东北地区宮城省发生日本史上最強烈的9.0级大地震,全球震驚。地震更引发十多米高的海啸。确认死亡人数已超过一万人,还有一万七千多人失踪,受伤人数為二千七百多人,30多萬人無家可歸。近9成可能死于海啸溺毙。大地震和海啸激发福岛第一核电厂爆炸核輻射泄漏,可能出现更深远的災难。事件令世人重新关注核电安全和全球能源问题。

特别地,世人一直认为,日本缺乏煤油气等天然资源,因而大力发展核电。日本有十七座核电厂的五十个反应堆,供应日本全国三分一的电力。3月16日,我国下令对全国核设施进行安全检查,並暂停审批核电项目。

日本311大地震后不久的当天下午,美国地质勘探局(USGS)地质学家就此次大地震回答了媒体提问。美国地质勘探局认为,“此次发生在日本东海岸的东北-关东大地震由太平洋板块和北美板块的运动所致。太平洋板块在日本海沟俯冲入日本下方,并向西侵入欧亚板块。太平洋板块每年相对于北美板块向西运动数厘米,正是运动过程中的能量释放导致此次大地震。”那么,USGS所指的这个能量到底具体是什么呢?难道是USGS一贯所认为的,板块俯冲造成的岩石应力变形能?!

但是,在研究了地震前、地震瞬时、地震后的各种自然现象后,我发现,发生日本地震的能源不是板块俯冲造成的岩石应力变形能,而是地壳深部极高压天然气的体积膨胀能。

首先,日本已经习惯于地震,也准备好迎接一场大地震。日本有密集的地震仪器、透彻的地震研究以及优良的防震措施。然而,311大地震仍以突然袭击的方式重创了日本。这次地震和所引发的海啸的强度之大,完全超过人们的想象。专家们也猝不及防。在这个残酷、悲伤的事实面前,人们不禁要问:地震为什么防不胜防?我认为,若地震由板块运动固体主动变形引起,事前应有好多徵象。但地震往往是突然发生的,地表上并无徵兆。这种突发现象,只有气体在地底深部慢慢、静悄悄积聚,才能产生这个效果。断层带聚集了大量天然气体,每天不断在增加,因地底压力较大,气体膨胀受压,到一定时间就压不住而爆发出来。这些气体沿断层薄弱的裂缝爆破性地释放出来,就引发地震。断层带是地震产生的场所,断层带提供了空间,大量储藏天然气,气体质量增多,而空间有限,气体受压,围岩受挤胀,故此,地震的突发能量来自异常高压气体强大膨胀上升动力而非板块推挤产生的岩石应力变形能。

第二,USGS 地质学家在11日回答媒体提问时,认为,“此次地震前两天曾发生一系列前兆地震。3月9日,在距离此次地震震中不远处发生了一次7.2级地震。目前来看,那次地震是这次大地震的前兆地震。此外,当天早些时候还连续发生了3次震级在里氏6级以上的地震,它们均应为前兆地震。”日本气象厅地震海啸监视科科長认为,断层有可能从东北地区沿海延伸到关东地区沿海,长达数百公里;在刚发生7級以上地震后又发生巨大地震的案例前所未有,这次311大地震属‘特异事例’。人们不禁要问,那为什么在311大地震发生前,没有任何地质学家或地震专家说它们是前震呢?3月18日,美国《科学》杂志,发表了题目为“Devastating Earthquake Defied Expectations ”(毁灭性大地震否决了专家们的各种期望)。在这篇报道中,有专家认为“What we cannot predict is the individual sequence. It maybe released in a single earthquake or may be released in smaller events”。“我们所不能预测的是单个序列。地震应力可能以单个地震的方式释放,也可以从更小的事件释放。”然而,我认为,受重力、构造应力、岩体强度、断裂控制的高压天然气体的单个突然释放机理恰好能解释前震现象。

第三,USGS 地质学家在11日回答媒体提问时,认为,“这次大地震可能会引发数十次大余震和数百次小余震。美国地质勘探局已经监测到13次震级高于里氏6级的余震,35次震级高于里氏5级的余震,以及数百次震级在里氏三四级的余震。发生更大余震的可能性不大,但发生里氏六七级余震的可能性还是不小。 ” 日本气象厅的资料表明,在日本时间11号下午3:08、3:15和3:25分别发生了M7.4级、M7.4级和M7.5级余震。截止到3月18日12:00(日本时间),这个地震区分别发生了49次M6到M7级和262次M5到M6级的余震。这些大量余震与主震和前震有共同的地震波等特点,区别仅在能量大小和能量释放时间长短。那为什么这些前震、主震、和大量余震每次都是突然地在地壳内释放了大量的能量?释放的是什么能量呢?我认为,这种非常少前震、巨大主震、大量大范围余震恰好反映了日本东北部断裂带地下深部的大量高压天然气体。这些地下深处高压海量气体的突然气冲气爆形成强前震和巨大主震和强余震,以及后来不断的中小量气冲气爆形成了大量不同震级的余震。

第四,日本气象厅报告,“此次地震属逆断层型地震,在从岩手县到茨城县南北约400公里、東西约200公里的范围內出现了断层错动。南北水准方向相互挤压力导致断层的上盤沿著断层面向上翘曲。逆断层型地震是在太平洋发生的板塊交界处地震的典型模式。” 根据中国地震局地球物理研究所的资料,可以认为,本次地震是一次低倾角逆冲型事件;根据当地的地质构造,可以判定走向219°,倾角28°的节面为发震断层面。Kenneth Hudnut (USGS) 12日向美国CNN表示,从日本一个GPS全球定位系统的移动,以及日本国土地理院的地图所显示,相信日本主岛因地震而移动了约2.4米。英国研究人員推测,这一位移可能最多达4米。美國加州理工学院13日发表报告指出,日本11日发生的9级大地震威力強大,致使日本东部向北美洲方向移动了约3.6米。韩国天文研究院对卫星观测数据的分析显示,地震发生后,朝鮮半岛地壳向东移动了0.89厘米到5.16厘米。特別是与震源接近的独岛(或竹岛)和鬱陵岛移动的距离相对较大,分別为5.16厘米和4.07厘米,首尔移动了2.11厘米,日本本土向东移动了约2米。天文研究院表示,朝鮮半岛的地壳移动到底是临时性的还是永久性的,还需进一步观察。在地震发生后48小时,日本全国大约1200个GPS站点的测量数据显示,本州中部的地壳随着断裂的发生向东移动了4米。按照板块理论的逆断层上盤东移的可能运动模式,位于断裂上盘的日本岛东部陆地应向东逆冲而海岸陆地向上抬升。

但是,观测到的事实却恰恰相反,日本东海岸陆地在地震后下沉了。大地震后, 日本东海岸震前陆地城镇内的海水不退,与大海连通持平,这证明海边陆地沉降。世界气象组织在3月20日指出,大地震增加日本太平洋沿岸地区发生水灾的风险。该组织在收集到的资料显示,地震导致日本太平洋沿岸地区及关东地区北部下沉,容易受春季潮水灾害影响。该组织建议日本政府提高警惕,采取应对措施防止水灾发生。日本气象厅在3月20日表示,东北大地震严重地沉降了日本太平洋岸区。福岛县小名滨港水位比平时高40厘米,警告未來会出现两次春季天文大潮,导致沿海灾区水浸,加深灾情。这种地震波反映的断层逆冲、GPS陆地东移和日本东海岸区沉降可用造成地震的天然气逸出地下深部的解释。海量高压气体从断裂带深部快速逃出、上升膨胀、顶起抬起上覆地层同时,深部地层气体减少、对上覆地层的直撑力降低。从而,它造成了以下二种自然现象,地震波中的断裂两侧大地瞬态弹性抬升逆冲,和在重力作用下,位于断裂带上盘的日本岛东海岸沉降和陆地东移!

我还收集、整理和分析了其它近十种311地震现象,以及日本历史地震、地质、火山、温泉、海啸、石油、天然气和煤矿资源情况。这些众多、一致性的地震地质现象和事实导致我认为,处于球块断裂带的日本岛弧的地下深处是太平洋海盆内部地幔生产天然气的一个储存带,地幔内大量无机生成的极高压甲烷天然气体不断运移到日本岛弧地下地层中。在气体体积和压强达到一定高度后,它们又再通过地震等方式不断地运移到近地表浅层地层中储存或排放到空气中。因此,每时每刻在巨大地幔生成的纯净甲烷天然气,不断在日本岛弧下聚积、灌满和变化,再不断造成地震和火山喷发。因此,我认为日本岛弧深处存在大量甲烷天然气资源。这个观点同日本和美国专家们的目前的认识和理论完全不同。如果这个发现被证明是正确的话,日本将不会因能源问题而衰退,日本将大力钻井开采陆地和海域地下甲烷天然气,减低地震和火山灾害,再用甲烷天然气发电,造福子孙后代。

总之,发生地震的主要能源是地壳深部极高压甲烷天然气的体积膨胀能。每次地震是在重力、构造应力场与岩土体强度的配合和制约下,从地下深部沿断裂带逃脱出的、飞速上升侧升与膨胀的异常高压气体和断裂带岩土体间的相互作用和绝热变化的瞬态完成过程。更简单通俗地说,每次瞬间地震过程是在地壳内部断裂岩体中高速运移的高压甲烷气体膨冲波的瞬态形成、成长、壮大和消亡过程。这次311大地震也毫不例外。参考文献(略)

注:本篇短文在2011年4月1日写成于港大黄克競楼602室,和电邮提交给2011年4月全国天灾预测研讨会议(中国地球物理学会天灾预测专业委员会举办)。

附件 2

相关学术报告


  1. 日本311大地震和天然气资源(日本3.11大地震成因及启示),长安大学(渭水校区),2011年4月4日晚,西安

  2. 日本311大地震和天然气资源,西安地质矿产研究所,西安地质调查中心,2011年4月6日下午,西安

  3. 日本9.0地震和天然气资源,香港中文大学,霍英东遥感科学馆303室,2011年4月15日下午,香港

  4. 日本311大地震与天然气的相互关系,《中国地球物理学会天灾预测专业委员会,2011年天灾预测学术研讨会议》,2011年4月23日,北京

  5. 日本311大地震的21种现象和极高压甲烷气体成因,第六届粤港澳地区地震科技研讨会,2014年3月27日,广东省地震局,广州

  6. 日本311大地震的21种现象和极高压甲烷气体成因,第三届流体地球科学与巨型成矿带及重大自然灾害学术研讨会,2014年4月26日下午,中国地质大学(北京),北京

  7. 日本311大地震与天然气的相互关系,中国地质大学水资源与环境学院,2011年4月27日上午,北京

  8. 日本311大地震与天然气的相互关系,北京大学,力学系与湍流国家重点实验室,2011年4月27日下午,北京

  9. 日本311大地震与天然气的相互关系,中国资源卫星应用中心(China Centre for Resources Satellite Data and Application),2011年4月28日,北京

  10. 日本311大地震与天然气的相互关系,中囯地震局地震预测研究所,2011年4月29日上午,北京

  11. 汶川8.0和日本9.0大地震与天然气的相互关系,成都理工大学地球科学院,2011年5月13日上午,成都

  12. 日本大地震的18种现象和分析,中国科学院,工程地质力学重点实验室学术报告会,2011年6月7日上午,北京

  13. 论日本大地震、大海啸和火山的天然气成因,中国地质大学(北京),地学哲学研究所,2011年6月7日下午,北京

  14. 汶川、日本等地震和火山的启示 - 地壳和地幔间可能存在一高压高密度天然气球圈层, 第一部分:汶川地震、唐山地震、昆仑山西口地震等;第二部分:日本大地震、环太平洋地震、火山等;中国地质科学院地质力学研究所,2011年6月8日下午,北京

  15. What can be learnt from eruptions of Mt Sginmoe Volcano before and after Tōhoku 9.0 Earthquake on March 11, 2011, in Session 3: Volcano Monitoring, AM Oct. 20, Seminar on East-Asia Earthquake Studies, Hotel Nikko New Century, Beijing, Oct. 19-21, 2011.

  16. A New Hypothesis on Cause of Tsunami, in Session 2: Tsunami Warning: Implementation and International Cooperation,  PM Oct. 20, Seminar on East-Asia Earthquake Studies, Hotel Nikko New Century, Beijing, Oct. 19-21, 2011.

  17. 论日本和环太平洋地震、海啸和火山的天然气成因和能源,中国地震局地壳应力研究所,2011年11月3日上午,北京

  18. 日本地震、海啸和火山的天然气成因和能源,中国科学院武汉岩土力学所,2011年11月29日上午,武汉

  19. 日本和环太平洋等地震和火山的启示:地壳和地幔间存在一高压高密度甲烷天然气球圈层,北京大学地球与空间科学学院,2012年3月12日下午,北京

  20. What Can Be Learnt from Eruptions of Mt Sginmoe Volcano before and after Tōhoku 9.0 Earthquake on March 11, 2011, Department of Geoscience, Interdisciplinary Faculty of Science and Engineering, Shimane University, Matsue, Shimane, Japan, June 22, 2012.

  21. 2011年东日本大地震高压天然气成因, 华南理工大学土木与交通学院 (South China University of Technology, School of Architecture and Civil Engineering),2013年5月10日上午,广州

  22. 日本3.11大地震的现象与解释,地震科学系,防灾科技学院,燕郊镇,河北,2015年3月18日上午,北京

  23. Why Japan and Italy Have the Severest Geohazards? The 10th Asian Regional Conference of IAEG, Kyoto, Japan, Sept. 27, 2015


     

日本新燃岳火山再度大规模喷发

来源:新华社 发布时间:2018/3/25 14:24:07

http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2018/3/406810.shtm

新华社东京3月25日电 日本气象厅25日发布消息说,新燃岳火山当天再度大规模爆炸性喷发,还有小规模火山碎屑流从火山口流出。气象厅说,当地时间7时35分,新燃岳火山开始大规模爆炸性喷发,喷出烟尘最高达3200米。8时45分,小规模火山碎屑流沿火山口西侧流出约800米远。这是自本月初该火山一系列喷发活动以来首次有火山碎屑流出现。气象厅说,火山口半径4公里范围内没有民居,火山碎屑流暂未对当地居民构成影响。气象厅将新燃岳火山警戒级别继续维持在“禁止入山”的第三级,同时呼吁人们留意火山喷发突降碎石和火山碎屑流等危险。

新燃岳火山属于活火山,位于日本九州南部宫崎县与鹿儿岛县交界处的雾岛山中部。2011年,新燃岳火山曾发生大规模喷发,喷射火山灰高达4000米。本月初,新燃岳再度发生大规模爆炸性喷发,之后一直处于活跃状态。

日本新燃岳火山喷发烟冲3200米高 维持三级警戒

2018-03-25 13:12:52 来源:中国新闻网 作者:${中新记者姓名} 责任编辑:孟湘君

2018年03月25日 13:12 来源:中国新闻网

http://www.chinanews.com/gj/2018/03-25/8475530.shtml

中新网3月25日电 据台湾《联合报》报道,位于日本九州岛鹿儿岛县与宫崎县交界雾岛连山的新燃岳火山,当地时间3月25日上午再度喷发,火山烟高度一度高达3200米,火山灰甚至喷至距离新燃岳火山口10公里之遥的宫崎县城镇。

新燃岳自这个月6日开始不断发生火山喷发,但是自15日之后便没有再观测到任何火山活动,直到25日早上又再度喷发。喷烟高达3200米,大颗火山渣被吹动到火山口800米外的地方。日本气象厅继续维持三级警戒,称半径3公里都可能伴随火山活动,有火山渣落下,2公里以内需要小心火山碎屑流。

据报道,新燃岳喷发的火山灰飘至火山口东南方10公里左右、宫崎县提供青少年活动住宿使用的“御池青少年自然之家”的停车场,男职员表示,当地时间上午7点半左右听到火山喷发发出的声响,也看到了高耸的火山烟。原本以为新燃岳的火山活动已经渐渐平息了,现在看来恐怕还会持续下去。

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