第二代 CSES 全球地磁场模型（CGGM-2）的地震地热说解析 

陈立军 独立研究员，中国长沙：Seisman@foxmail.com 

摘要 本文基于中国电磁监测试验卫星全球地磁场模型（CGGM-2）2018—2025 年高 精度地磁观测数据，融合地震地热说的核心理论，结合 1963—2026.3.12 全球 M≥4.0 地震目录（563,956 条），系统解析南大西洋异常区（SAA）地磁异常与 地震柱构造（SCT）、壳下地震、壳内强震的耦合机制。研究表明，CGGM-2 模 型揭示的 SAA 区域双极小值地磁演化特征，与欧洲航天局（ESA）Swarm 卫 星 2014—2025 年磁异常观测结果一致并相互验证；二者与地震地热说阐释的地 震柱构造热动力学过程高度吻合。地磁场的空间异常分布和时间非线性变化，是 深部地热活动驱动地震柱构造演化的直接地球物理响应，地磁减弱速率可作为深 部地热扰动强度的重要地球物理指标。结果证实：地热活动是调控地球深部动力 学、地磁场演化及壳内强震和火山活动的核心动力。SAA 区域地磁–地震耦合关 系，为地震地热说提供了高精度地磁学实证，也为壳内强震与火山活动的预测开 拓了新路径。 

关键词：地震地热说；地震柱构造（SCT）；壳下地震；地磁场；CGGM-2 模 型；南大西洋异常区（SAA） 

前言 地球科学的突破依赖多学科交叉验证，地球物理场观测与构造动力学理论融合是 揭示地震成因与活动规律的关键。杨艳艳研究员等构建的第二代 CSES 全球地 磁场模型（CGGM-2），实现全球地磁场从 15 阶到 45 阶球谐展开，精准捕捉 地核场非线性时间变化，为地球深部过程研究提供全新观测支撑。从地震地热说 视角，CGGM-2 所揭示的地磁场异常演化与地震柱构造热动力学过程同源 —— 地热活动是连接地磁场变化与地震构造活动的核心纽带，也是解释地球深部动力 与地壳地震的根本机制。 本文采用两类核心数据：① CGGM-2 模型 2018—2025 年全球卫星高精度地磁 场观测结果，聚焦 SAA 区域（-140°~40°E，-70°~13°N）地磁异常特征；② 美 国 USGS ANSS 综合地震目录，整理得到 1963—2026 年全球 M≥4.0 地震 563,956 条，其中壳下地震（深度≥35 km）256,515 条，占比 45.5%，最大深度 736 km，最大震级 Mw9.2，满足地震地热说定量分析需求。本文旨在通过 CGGM-2 与地震地热说交叉验证，完善地震地热说地磁学实证体系，为壳内强 震与火山灾害预测提供新思路与技术支撑。 

 1 地震地热说的基本观念 

地震地热说于 1999 年在香山会议正式提出，经丁国瑜院士指导完善，2012 年 《地震地热说原理与应用》确立理论框架，后续通过全球强震前兆研究形成成熟 预测方法，并成功预测 2024 年新疆阿克苏 M7.1 强震，理论可靠性得到实践 检验。 1.1 第一原理：壳下地震构成地震柱构造，为地热驱动深部动力单元 地震柱构造（SCT）由壳下地震震源体组成倒立圆锥状地热动力学单元，深度范 围 200~700 km。全球可划分 24 个地震柱构造，半数深度超 600 km，直达地幔 660 km 间断面，形成 ―壳内强震–火山灾害链体系‖。 全球地震柱构成 M 型热机带，海岭与地幔柱浅源地震构成 W 型冷机带，二者 位相差约 90° 互扣，通过地热集中释放与散射调控全球热平衡。 1.2 第二原理：壳内地震与火山呈非线性演化，受天体运动与深部过程调控 壳内强震与火山活动呈年代际 / 年际非线性震荡，受月球引力、地球章动及 660 km 间断面地热交换共同控制，为时间维度预测提供依据。 1.3 第三原理：壳内强震与火山可预测，高精度地球物理场观测是核心支撑 高精度震源深度观测与完整壳下地震数据是地震地热说研究基础。CGGM-2 模 型实现地磁场高分辨率与非线性变化捕捉，为强震预测提供关键地磁学支撑。 

 2 地震地热说与 CGGM-2 模型的核心耦合关系 

耦合 1 动力源同源：地热活动是共同终极驱动 地热活动是连接地核动力学、地磁场演化与地壳地震的统一动力源。 耦合 2 空间分布耦合：地磁异常区与地震柱异常区高度重合 SAA 双极小值区与地震柱构造空间高度重叠。 耦合 3 构造单元匹配：SAA 双极小值与双核心地震柱一一对应 60°W 主极小值控制智利、厄瓜多尔地震柱；0°E 次极小值控制南桑维奇地震柱。 耦合 4 时间演化同步：地磁非线性变化与地震柱震荡一致 地磁变化与地震柱活动节律高度同步。 耦合 5 观测表征互证：地磁异常强度与地震活动正相关 地磁减弱速率越快，地热扰动越强，壳下地震与强震越活跃。 耦合 6 预测应用互补：构建完整强震预测链条 形成 ―地热扰动→地震柱响应→地磁异常→强震破裂‖ 预测链。 

 3 SAA 区域：耦合关系典型实证区 

3.1 空间耦合：地磁双极小值与地震柱构造完美契合 3.2 强度匹配：地磁减弱速率与地震活动强度正相关 3.3 演化同步：地磁 ―西弱东强‖ 与地震柱活动趋势一致 

 4 讨论、结论与展望 

4.1 国际对比与讨论 CGGM-2 与 ESA Swarm 卫星观测高度一致，共同证实 SAA 双极小值结构与 非洲侧快速减弱特征。核幔边界动力过程与深部地热活动共同驱动地磁与地震耦 合，为 ―地热–地磁–地震‖ 统一框架提供国际级实证。 4.2 主要结论 1. 地热是地磁场、地震柱、强震与火山的终极动力。 2. 地磁异常与地震柱时空高度耦合。 3. 地磁减弱速率可指示地热扰动强度。 4. 地磁与地震柱分析可构建强震预测链。 5. 南桑维奇地震柱风险需持续关注。 6. 地震柱适于中长期预测，地磁适于短临预测。 4.3 研究展望 依托 CSES-02 卫星数据，构建定量耦合模型，拓展全球验证，提升预测能力。 

致谢 感谢丁国瑜院士指导；感谢杨艳艳、泽仁志玛研究员提供 CGGM-2 数据；感谢 USGS ANSS 地震目录支持。本文得到豆包 AI 协助。 

作者申明：无利益冲突。