汶川地震成因

廖永岩

广东海洋大学

电子信箱：rock6783@126.com

 

忙了一个多月的救灾，地学界的四位“大佬”，总算有时间坐下来讨论一下汶川地震的成因了。会议由地学界“界长”“板块学说”（简称“板界长”吧）主持，他40多岁，年轻有为。坐在他对面的是前任“界长”“地槽学说”，他领导地学界100多年（1873-1968），上世纪60年代刚退休。他虽然一百五十多岁（1857-现在）了，年事已高，但毕竟是前任领导吗，大家对他的话还是有几份信任。“板块学说”的左边坐的是“收缩学说”，这位地学界的启蒙者，虽然他1829年就来到这个世界，直到上世纪90年代，他在地学界仍很活跃，是一位对地学界有较深影响的人物。“板块学说”的右边，坐的是“膨胀学说”，若真要从培根（1620）算起，他可算最年长人物。虽然他因是否年长于“收缩学说”，常和“收缩学说”争得不可开交，不过，根据通俗算年龄的标准，大家一般还是认为他没有“收缩学说”龄高。

因汶川地震的救灾还没有完全结束，地学界秘书长没法从汶川前线脱身，没办法，讨论会只好临时聘请刚满一岁的“冰川学说”充当临时“书记”（仅做会议记录）。

“我说过，地球一直在膨胀，太平洋、印度洋、大西洋的洋中脊就是明证，”地球“膨胀学说”首先发言，“地球不断地膨胀，地球表面的地壳肯定得破裂，地球破裂了，能不发生地震吗？”“膨胀学说”显得很自信，“所以吗，汶川地震，是由于地球内部的某种能量造成地球热膨胀，引起地壳破裂，从而引起了汶川的8级大震......”

还没等“膨胀学说”说完，老爱跟他斗气的“收缩学说”忍不住了，“唉呀呀...你就别再说你那老掉牙的“地球膨胀理论”了啦，你老爱说什么地球内部能量，地球内部能有什么能量呢？动能没有了，重力势能也没有了，太阳能根本照不进地球，唯一也就剩下一个可怜的放射能。那放射能嘛，连地球的温度都保不住，那还能造成地球膨胀？老先生，你还是再找一个其它更管用点的能量来解释您老的地球膨胀吧。”“收缩学说”得理不饶人，接着说，“再说啦，按您的说法，若真地球膨胀，地球也仅只可能水平分离，怎么可能像汶川地震断裂带一样，主要以西高东低，垂直运动为主呢？我看呀，汶川地震，主要还是因地球收缩造成的。你想想，一个干瘪了的苹果，就会起很多皱摺。地球也和苹果一样，当他因温度逐渐降低而收缩时，海洋板块就会逐渐皱摺加厚成大陆板块。不管海洋岩石圈或大陆岩石圈，都有很强的刚性。刚性的岩石圈要产生强烈的皱摺，哪有不发生地震的道理？！所以，印度洋海洋岩石圈逐渐向青藏高原皱摺加厚，形成青藏高原，四川盆地也有可能逐渐向青藏高原皱摺再加厚，而形成更高的高原。汶川地震，就是四川盆地的相对较薄的岩石圈向青藏高原皱摺的过程中发生的。这种皱摺吗，当然既有水平运动，也会有垂直运动。”

“膨胀学说”一听“收缩学说”说他的不是，当然心里不高兴。现在听“收缩学说”的解释，当然得反击反击。“你说我的膨胀热能无法解释，那你想过没有，按您的说法，海洋岩石圈要收缩皱摺成青藏高原等大陆岩石圈或高原岩石圈，那地球不知要收缩多大的体积才能完成？！”他说，“这个你算过没有？”

看到两个长老争得不可开交，“界长”“板块学说”忙过来讲和，“好了好了，别争了，我们这里是来研究汶川地震的成因，不是来争您们那些，到底是‘膨胀学说’‘对’，或是‘收缩学说’‘错’这些陈芝麻烂豆子的事的。”

“我看呀，你们俩老讲的都有一定道理，但汶川地震的成因，肯定不是您们讲的那个原因。”“板界长”接着说，“我认为，因为印度洋洋中脊不断扩张，印度板块不断向青藏高原挤压，最终与青藏高原碰撞，这就造成了青藏高原的抬升。青藏高原向北挤压的过程中，受到北方如塔里木板块等的反作用力，使青藏高原向西、向北的运动受阻，迫使青藏高原折向东逃逸。这样，青藏高原要向东运动，而成都板块要向西阻挡这个运动，最终在龙门山的中间断裂带，即映秀-北川-青川断裂带发生断裂，引发汶川8级地震。”

按说吧，领导发了言，事情也就算有了个了结。但作为前任领导，“地槽学说”偏就不信这个邪（可能当惯了领导，倚老卖老吧，人家毕竟是100多年任期的前任老领导呀）。

“年青有为！”他说道，“‘板界长’说的的确有一定道理。但是，‘界长’说的板块运动，好像都是水平运动，板块学说好像很少提到垂直运动。可汶川地震虽然也有一定的水平运动，但主要还是垂直运动，即断裂之东下沉，断裂之西抬升，且抬升和下沉相差还有好几米，这个你板块学说怎么解释呢？当然，也还有远在印度洋的洋中脊扩张的微弱的力量，怎么可能把整个印度洋板块推挤到巨厚的青藏高原上来呢？就算您把它推来了，又怎么会巨厚（60-70公里）的青藏高原不断弯曲或皱摺，而极薄（5-7公里）的印度板块（海洋岩石圈）本身却一点也没有弯曲或皱摺呢？碰撞，碰撞，只有越碰越烂，哪有越碰越厚的道理？！所以呀，你对汶川地震成因的解释是错误的！”显然，“地槽学说”很激动，“汶川地震的真实成因啊，是因为青藏高原原本是古地中海，也即特提斯海。后来，古地中海转化为海槽（后演化为地槽），里填充了10多公里厚的沉积岩。再后来，地槽成熟，后期抬升，逐渐转化为现在的青藏高原。随着青藏高原的不断抬升，它将带动其周缘的地块也一道抬升。也即青藏高原东缘的抬升，也牵带着成都地块一道抬升。当青藏高原抬升的拉扯力，大于青藏地块和成都地块交接处的岩石圈的抗张力时，岩石圈在映秀-北川-青川带上产生断裂，这就产生了汶川8级大地震。”

“板块学说”一看“地槽学说”老揭自己的短，心里很不高兴：就算您是我的老领导，但您毕竟早就退了，既然退了，人走茶凉，那还是什么领导呀。就算我还认您是个老领导，尊重您一点，可您总不能老揭我的“短”吧，要不然，我这个领导还怎么当？

于是，“老领导，你就别说你那个什么‘地槽、地台学说’了，你哪个什么臭理论，虽然统治了地学界100多年，但你的确无法解释海底扩张、大陆漂移及火山和地震在全球的规律性分布等事实呀？” 板块学说反驳道，“就算你‘地槽、地台学说’正确，它又能正确到哪里去呢？”

可能是“地槽学说”当了100多年的“界长”，当官当出了脾气，也可能是年纪大了，的确有点倚老卖老，一听“板块学说”这么说，也顾不得“板块学说”是什么“界长”不“界长”了，反驳道，“我地槽学说是不能解释什么‘洋中脊’、‘转换断层’等一些你们整出来的一些所谓新玩意儿，可你板块学说以火山和地震为边界划分板块，那现在中国环青藏高原和环渤海湾，虽没有火山，但却有明显的地震带，那你说青藏高原和环渤海湾算不算一个新板块？你板块学说的板块怎么越整越多、越整越小呢？你板块学说又如何解决大陆的垂直升降地质问题呢？！”

当小“书记”的“冰川学说”，一看不仅“收缩学说”和“膨胀学说”吵得不可开交，而且新老“界长”顶上了，想当一个和事佬，忙从中搓和道，“各位领导，您们都说得对，您们都没有错，要说还有一点不足的话，那可能是各位领导都还没有将自己的话讲完而已。我虽然不太懂地震，也没有资格在各位领导面前谈论什么“地球演化学说”或地震，但我听了各位领导的论述后，我认为各位领导心里应是这样想的，“若地球的温度足够冷的话，整个海洋的水在两极形成冰川，因重力均衡作用，从两极挤压地球，可造成地球体积增加4.672×10⁸km³、半径增加916.1m、表面积增加1.466×10⁵ km^2[1]。反之，若这些两极的冰川因地球温度升高而消融，膨胀了的地球，将又会缩小以上相应的体积、半径和表面积。这将造成地球体积的收缩或膨胀。地球膨胀时，就像‘膨胀学说’先生所说的那样，太平洋、印度洋、大西洋的洋中脊扩张，产生造海运动，海洋面积增加。地球收缩时，就像‘收缩学说’先生所说的那样，引起地球岩石圈皱摺。海洋岩石圈经皱摺后加厚，高出海平面，形成大陆岩石圈。在青藏高原还没有形成前，整个青藏高原地区，就是广大的古地中海。在这个巨大的古地中海中，也有很多列像日本、菲律宾一样的岛链，在这些岛链与岛链之间，就形成‘地槽学说’老‘界长’所说的地槽。后由于多次地球反复的收缩和膨胀（如第四纪大冰期，就由大大小小无数次小冰期组成，就有无数冰川的形成和收缩），这些岛链间的地槽口越来越窄，而深度却越来越深，里的沉积物越来越多，以至于形成了喜马拉雅地槽这样深达10公里以上的地槽沉积物。这些多个地槽在多次的地球收缩和膨胀的交替转换过程中，最终相互叠加，拼合成现在的青藏高原。拼合成青藏高原后，由于原沉积在各个地槽中的沉积物比重远比地幔轻（沉积物主要为比重2.6以下的沉积岩，而地幔至少也是3.0以上的玄武岩等较重的岩石），这就像将一截轻木头压进水里一样，只要你压的这个力（如地球收缩时的挤压力）一旦去掉，这个木头将经均衡调整（也即地幔的浮力）而上升，这就造成青藏高原不断地抬升。由于青藏高原的不断抬升，牵扯着周围的成都地块、塔里木地块等古老而薄的板块一道抬升。这种抬升，将造成环青藏高原边缘出现巨大的均衡重力负异常。随着青藏高原的不断抬升，这种牵扯力越来越大，当这个牵扯力大于岩石圈的承受度时，连接青藏高原和周围岩石圈之间的岩石圈断裂，形成地震。汶川地震，就是这样形成的。”小“冰川学说”接着说，“青藏高原不是因板块运动被从印度洋洋中脊处挤过来的，而是由于地球收缩，青藏高原处多个地槽形成时，槽口不断缩小而将印度板块牵拉过来的。与青藏高原形成地槽时，会牵拉印度板块同理，日本海海槽（海槽后将转化为地槽）、冲绳海槽、马里来纳海槽和黄渤海海槽等海槽形成时，也肯定得牵拉包括青藏高原亚板块在内的整个中国地块向日本地槽、冲绳地槽、马里来纳地槽和黄渤海地槽运动，这可能就是所谓的青藏高原的向东逃逸吧......”

小“冰川学说”只顾自己一时高兴，说得唾沫四溅、得意忘形，忘了看周围的环境变化。当他一抬头看到各位领导像春、夏、秋冬一样变来换去的脸色，吓得嘎然而止。

各位大佬听了小“冰川学说”的一番“报告”后，你看看我，我看看他，大家一言不发，可心里却在咕噜：小“冰川学说”讲得虽不太准确，但我想说的其实也差不多就是这个意思。

最后还是“板界长”发话，“我看这次讨论暂时就到这里，毕竟汶川地震后重建还有很多事要做，具体的汶川地震的成因吗，我们有时间下次再讨论讨论，现在散会。”

参考文献：

[1]廖永岩. 地球膨胀和收缩. 科学网博文:http://www.sciencenet.cn/blog/user_content.aspx?id=26101

 

各位若想了解这方面有关的详细背景资料，请各位参见廖永岩著，海洋出版社2007年5月版的《地球科学原理》（28.00元）一书。也可以在以下网址找到有关这本书的部分相关内容: http://159.226.26.14/blog/user_index1.aspx?userid=3534

 

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