我的地球观—地震地热说

陈立军

笔者按：这是一篇早就发出的内刊稿件，被打回了。挂在这里，奇文共赏吧！

1970年代，中国地震预测以地质力学为主线，专群结合、多专业联合作战，思想活跃，成果颇丰。70年代末期以后，由于某些原因，地震学界全面转向板块一说，三十多年来，终归只在大震后知道哪个地块在活动，而震前并不知道哪个地块将会活动。

那么，地震是不是按照地块来活动的呢？

1 由http://www.ncedc.org/ 网页1963年以来4级以上地震的ANSS目录可知，全球最大震源深度为760km。作者取100km深度以下地震分别作三维立体图像，发现24个直立或斜立的震源分布圆锥体，定义为24个地震柱（seismic cylinder）：南智利、北智利、危地马拉、海地、北美洲西海岸、白令海、鄂霍次克海、日本、中国晖春、北马里亚纳、南马里亚纳、台湾及琉球、马尼拉、菲律宾、所罗门、西汤加、东汤加、印尼、安达曼、缅甸、兴都库什、地中海、地中海西口、南桑维奇群岛。

地震柱具有如下特征：

地震柱内部震源深度时序图显示存在自下而上逐层驱动现象，并非俯冲程式。

地震柱内部50～200km存在一个熔岩囊，成为壳内强震与火山活动的能量库。

每个地震柱类似一部热机。全球95％以上7级或7.5以上的壳内强震发生在地震柱出地点的周边，近90％的活火山（http://www.volcano.si.edu/）发生在地震柱的核心部位。同一地震柱内的壳内强震与火山之间存在互相制约和互补的关系。

地震柱的纵剖面表现为本尼奥夫剖面。本尼奥夫剖面只能存在于地震柱内部，横向无法与相邻地震柱沟通。

赵大鹏等（2004，2009）、Rinus Wortel等（2009）所作地震层析结果表明，大凡扫描过有地震柱的地方，其深部均为P波高速异常体，表现为高应力状态。

地震柱多位于岛弧和海沟附近，孰因孰果呢？众所周知，火山可以造岛，地震可以造沟。地震柱可深达数百公里，岛弧和海沟深度无法比拟，可知岛弧和海沟应是地震柱长期活动的产物，而不是相反。

24个地震柱自南桑维奇群岛，经地中海、喜马拉雅、爪哇岛、所罗门至汤加，折回菲律宾，往北沿太平洋一圈，回到南桑维奇群岛，构成一个M型的热机带。

2 由http://sideshow.jpl.nasa.gov/网页多年的年度GPS资料显示，东半球存在顺时针方向旋转而西半球存在逆时针旋转的大趋势，对比大西洋、印度洋、太平洋的大洋中脊及其转换断层的态势，可以通过在地球自转角速度变更作用下的继承性运动和海底扩张得到解释。这种继承性运动和海底扩张造成了地表每年几厘米量级的缓慢的大陆漂移活动。大洋中脊只有一些浅源地震活动和少量的活火山活动，组成一个W型的冷机带。

3 M型的热机带和W型的冷机带构成倒扣之势，而且存在一定的地球自转相位差，可能均受地球自转角速度变更的制约。热机带主要控制地震柱及其周边的突发性壳内强震与火山的爆发性灾害，冷机带的作用则覆盖全球，形成各类构造体系和构造行迹，调整和修复地壳的构造应力场。因此，地质力学适用于解释大陆漂移中的构造运动，也适用于解释热机带的能量来源，但不适于解释地震柱的活动机制。板块构造中的海底扩张说有诸多可取之处，但板块的划分之说、碰撞说和俯冲说皆不可取。

4 以上研究和推测足以表明，地震活动并不是某种块体的活动，也不是什么碰撞和俯冲。遵从以上的地球观，作者进行了以下尝试：

日本311地震后，立即对地震成因提出了新的解释，并利用壳内强震与火山的互补关系对震后火山活动趋势作出了准确的预测。

利用台湾地震震源深度时序图，日本311地震后针对台湾误传强震消息明确指出“台湾2011年或许无大震”。

利用北美洲2级以上地震资料，证实壳下地震活动可以作为未来壳内强震活动地点的指示。

利用印尼地震资料和火山资料，论证了火山预测与地震预测的同一性。

以上地球观归纳为“地震地热说”。作者于2000年《地震地质》杂志上就中国地震活动资料提出了地震地热说的假说，后来将此说扩展到全球，已然日臻完善。有关地震地热说的原理、应用和操作方法，详见科学网“陈立军的博客” http://blog.sciencenet.cn/u/seisman 中120余篇博文。

2012-2-1 初稿