地球水循环产生的重要作用：水蒸汽膨胀是火山和地震的爆发动力

                          杨学祥，杨冬红（吉林大学）

关键提示：据英国《每日邮报》报道，日前，美国华盛顿大学一项最新研究表明，伴随着海底地壳运动，数量惊人的海水正涌入地球内部。科学家通过布置在马里亚纳海沟的海底地震仪发现，大陆板块与大洋板块间俯冲带被灌入的海水量是预计的3倍。

这为我们的观点提供了确切证据：数量惊人的海水正涌入地球内部，并在地下受热膨胀，为地震火山提供了确切的爆炸动力。我们在2016年就提出，地震和火山动力同源，全球地震带和火山带几乎完全吻合。

    图1 全球地震带和火山带对比

俄火山沉寂一年多后喷发 火山灰高达海拔1万米

2019-01-21 17:56 来源:中国新闻网

    中新网1月21日电 据俄罗斯卫星网报道，俄科学院堪察加火山应急响应小组表示，21日凌晨别济米扬内火山在远东勘察加地区开始爆炸性喷发，此前有报告称，别济米扬内火山灰喷发到海拔1万米高度。

    堪察加火山应急响应小组(KVERT)组长奥莉加∙吉丽娜表示：“别济米扬内火山目前正在持续爆炸性喷发。此前一年多，火山处于相对平静状态。目前观察到强大的蒸汽气体排放，含少量火山灰。夜间喷发的灰烬云已到达马加丹市以北，距火山800多公里处。”据俄紧急情况部边疆区分局消息，勘察加边疆区居民点尚未记录到火山灰降落。

    吉丽娜指出，因该火山喷发，航空危险代码为最高“红色”级别。

    据报道，别济米扬内火山高度为2900米。这座火山上一次爆炸性喷发是在2012年9月1日，2017年12月也出现了极度活跃的迹象，当时火山灰喷发高度达到海拔15000米。

[ 编辑： 王中一 ]

http://news.dayoo.com/world/201901/21/139998_52462113.htm

海底漏水了这么办？科学家发现大量海水涌入地球内部

科普中国 昨天08:26

据英国《每日邮报》报道，日前，美国华盛顿大学一项最新研究表明，伴随着海底地壳运动，数量惊人的海水正涌入地球内部。科学家通过布置在马里亚纳海沟的海底地震仪发现，大陆板块与大洋板块间俯冲带被灌入的海水量是预计的3倍。

据《生活科学》杂志报道，最新测算显示，每100万年就会有30亿Tg海水灌入地壳，单单1Tg就相当于10亿千克。

这项研究已发表在《自然》上，该研究第一作者 Chen Cai说：“人们知道俯冲带能够吸入海水，但是不知道究竟有多少海水被吸入”，“原先的研究是基于地壳运动来源研究，但是只能显示插入板块最顶层3到4英里的情况。

对于板块厚度和水化合情况均不够精确，我们的研究试图弥补这些。如果海水可以渗透入板块，就可以停留在那里并被吸入更深层”。

研究者们通过在马里亚纳海沟设置的19个地震仪收集了一年的震动数据，还从设置于岛屿上的7个地震仪中查看了数据。这些数据进一步揭示了太平洋板块是如何深入海底裂缝的，海底的岩石又是如何吸入海水的。

美国国家科学基金会海洋科学部一位项目负责人说：“这项研究显示，俯冲带将巨量的海水吸入深层地质，数量远远超出原来的预期。研究结果强调了俯冲带对地球水循环产生的重要作用”。

http://sh.qihoo.com/pc/detail?url=http%3A%2F%2Ffawen.news.so.com%2F2c07c3ea971b34849704b3b369488942&check=da4ba26845608fdd&sign=360_0de6261f

岩浆运移的动力

岩浆由地球深处移动到地壳内形成侵入岩或喷发到地表形成火山，岩浆移动的动力主要有二：

其一，由于地球内球比重大于液态层和外球，在绕太阳公转时，内球始终偏向引力的反方向，内球不在地球中心。形成内球对液态层由内向外的挤压力，使岩浆和其他气液态物质由地球内部向外移动或喷发到地表。

其二，岩浆结晶或发生其他物化反应，产生一些水和气及其他物质，形成膨胀挤压力，使岩浆和其他气液态物质由地球内部向外移动或喷发到地表。

同源论：火山地震活动的动力源于爆炸

已有 2972 次阅读 2016-7-28 20:05

同源论：火山地震活动的动力源于爆炸

               杨学祥，杨冬红

中国四川汶川地震的动力源于地下大爆炸

2008年5·12汶川地震后，我国政府投资2亿多元设立了一个地震科学研究专项，在发生地震的龙门山断裂带上打了5口井用于研究该地震的成因（图1），同时也进行了大量地质勘探和地球物理地球化学测量，由此获得了很多极有价值的资料和研究成果。

网友梁光河指出，汶川震区处于龙门山断裂带，该断裂带被松潘甘孜地块和四川盆地刚性这两个刚性地块夹持。研究表明，5·12汶川地震是一个沿龙门山断裂带从西南往东北方向渐进的一连串地下深部爆炸过程，这个过程持续了近两分钟，中间还有间断。这一爆炸区域被限定在松潘甘孜地块和四川盆地刚性地块之间，后续的余震也在这一范围内。

进一步的地质探槽、钻探和测井及地球物理勘探资料分析表明，本次地震的隐爆动力能量来源包含两方面：其一是地下超临界流体相变膨胀爆炸，其二是地下深处的累积负电荷放电（地下雷电）。

地震火山动力来源的相似性

对比地震火山的动力来源，可以发现两大相似特征：其一，伴随膨胀和爆炸；其二，伴随雷电效应。因此，我们可以从火山喷发的动力来推演地震活动的动力。

火山喷发的动力和喷发类型

地壳之下100至150千米处，有一个“液态区”，区内存在着高温、高压下含气体挥发份的熔融状硅酸盐物质，即岩浆。它一旦从地壳薄弱的地段冲出地表，就形成了火山。火山爆发能喷出多种物质。火山是炽热地心的窗口，是地球上最具爆发性的力量。

火山的形成是一系列物理化学过程。地壳上地幔岩石在一定温度压力条件下产生部分熔融并与母岩分离，熔融体通过孔隙或裂隙向上运移，并在一定部位逐渐富集而形成岩浆囊。随着岩浆的不断补给，岩浆囊的岩浆过剩压力逐渐增大。当表壳覆盖层的强度不足以阻止岩浆继续向上运动时，岩浆通过薄弱带向地表上升。在上升过程中溶解在岩浆中挥发性物质逐渐溶出，形成气泡，当气泡占有的体积分数超过75%时，禁锢在液体中的气泡会迅速释放出来，导致爆炸性喷发，气体释放后岩浆粘度降到很低，流动转变成湍流性质的。如若岩浆粘滞性数较低或挥发份较少，便仅有宁静式溢流。从部分熔融到喷发一系列的物理化学过程的差别形成了形形色色的火山活动。

板块构造学说主张板块的运动，是由于地球内部软流圈的热对流造成的。而当板块互相推挤，密度较大的一边会下降到另一边下方，称作隐没，而发生隐没的带状地区称为隐没带或聚合性板块交界。地底的高温会将隐没的板块熔融，形成岩浆。岩浆借由浮力缓缓上升，最后聚集成为岩浆库，就是火山底部储存岩浆的场所。而当岩浆中的气体压力累积到一个程度，火山就爆发了。例如：环太平洋地区的火山，大多为此种火山。

有些火山分布在板块的张裂性交界上，也就是两个板块分离的带状地区。在这种地区，高温的地函物质会上升，形成海底火山山脉，称作中洋脊。

还有一些火山并不位于板块的交接处，例如美国黄石复式破火山口及夏威夷群岛。火山学家称这些火山是坐落于“热点”上。目前热点的作用机制尚不清楚，但科学家普遍认同热点是由地函底部上升的“热柱”造成。当板块在热点上做水平移动时，便有一连串的火山生成。这样作用连续发生后，会造成一系列的火山岛群，而离热点越远的火山其生成年代越老。

火山喷发类型按岩浆的通道分为裂隙式喷发、熔透式喷发和中心式喷发三大类。

1、裂隙式喷发

岩浆沿着地壳上巨大裂缝溢出地表，称为裂隙式喷发。这类喷发没有强烈的爆炸现象，喷出物多为基性熔浆，冷凝后往往形成覆盖面积广的熔岩台地。如分布于我国西南川滇黔三省交界地区的二迭纪峨眉山玄武岩和河北张家口以北的第三纪汉诺坝玄武岩都属裂隙式喷发。现代裂隙式喷发主要分布于大洋底的洋中脊处，在大陆上只有冰岛可见到此类火山喷发活动，故又称为冰岛型火山。

2、中心式喷发

地下岩浆通过管状火山通道喷出地表，称为中心式喷发。这是现代火山活动的主要形式，又可细分为三种：

宁静式：火山喷发时．只有大量炽热的熔岩从火山口宁静溢出，顺着山坡缓缓流动，好像煮沸了的米汤从饭锅里沸泻出来一样。溢出的以基性熔浆为主，熔浆温度较高，粘度小，易流动。含气体较少，无爆炸现象、夏威夷诸火山为其代表，又称为夏威夷型。

爆烈式；火山爆发时，产生猛烈的爆炸，同时喷出大量的气体和火山碎屑物质，喷出的熔浆以中酸性熔浆为主。1568年6月25日，西印度群岛的培雷火山爆发就属此类,也称培雷型。

中间式: 属于宁静式和爆烈式喷发之间的过渡型．此种类型以中基性熔岩喷发为主。若有爆炸时，爆炸力也不大。可以连续几个月，甚至几年，长期平稳地喷发，并以伴有歇间性的爆发为特征。以靠近意大利西海岸利帕里群岛上的斯特朗博得火山为代表．该火山大约每隔2-3分钟喷发一次，夜间在669公里以外仍可见火山喷发的光焰。故此又称斯特朗博利式。

3、熔透式喷发

岩浆熔透地壳大面积地溢出地表，称为熔透式喷发。这是一种古老的火山活动方式，现代已不存任。一些学者认为，在太古代时，地壳较薄，地下岩浆热力较大，常造成熔透式岩浆喷出活动。

地震的动力与火山同源但覆盖层密闭性强

火山喷发类型按岩浆的通道分为裂隙式喷发、熔透式喷发和中心式喷发三大类，显然，火山通道的类型决定了火山喷发的强度：通道密闭性越好。喷发强度越强。

如果地下岩浆的通道被完全堵死，无法局部冲出一条通道，长期积累的能量就会引发一场大规模的地震。至于火山喷发前的小规模地震也可以间歇性地释放能量。

因此，地震与火山的区别仅仅在于，没有释放高压的安全阀门（即岩浆通道），造成高压锅的整体爆炸（掀翻地壳形成地震），这就可以解释，为什么地震火山具有相同的两大特征：其一，伴随膨胀和爆炸；其二，伴随雷电效应。

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地震新知

梁光河

中国科学院地质与地球物理研究所

中国科学院矿产资源研究重点实验室

Lgh@mail.iggcas.ac.cn

注：本文为纪念唐山地震40周年，由中国大百科全书出版社《百科知识》专门约稿撰写的地震研究新进展。发表在《百科知识》2016年第14期。参见：http://www.dooland.com/magazine/article_883520.html

没有任何预警，它却能在短短几秒钟之内撕裂大地，吞噬生命；更令人惧怕的是，它至今无法被准确预测……这种自然灾害，就是地震。

20世纪以来，我国共发生6级以上地震近800次，遍布全国除贵州、浙江两省和香港特别行政区以外所有省、自治区、直辖市，死难者多达55万人之多，占同期全球地震死亡人数的53%。我们常用“占世界7%的土地，养活了世界上22%的人口”来形容中国；却很少有人知道，这占世界7%的土地承受了全球33%的大陆强震。我国是世界上大陆强震最多的国家。

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