王昌益

蓬莱国土资源局

四川汶川地震灾害发生后，为探索地震灾害的预防预测方法，国际国内地质学家们对汶川地震发生的成因机理进行了大量研究与讨论。由于目前占地学理论统治地位的是板块运动理论，所以，地质学家们大都用板块运动理论来解释汶川地震的形成原因。

我国地质学家认为，汶川地震发生的“根本原因是板块运动——印度板块向亚洲板块俯冲，造成青藏高原快速隆升。高原物质向东缓慢流动，在高原东缘沿龙门山构造带向东挤压，遇到四川盆地之下刚性地块的顽强阻挡，造成构造应力能量的长期积累，最终在龙门山北川—映秀地区突然释放，大地震由此引发。”也有人提出：“发震构造是龙门山构造带中央断裂带，在挤压应力作用下，由南西向北东逆冲运动。地震属于单向破裂地震，由南西向北东迁移，致使余震向北东方向扩张。挤压型逆冲断层地震在主震之后，应力传播和释放过程比较缓慢，导致余震强度较大，持续时间较长。”但认为地震的动力还是来自板块运动。据称，“四川省位于印度板块和欧亚板块两个大陆板块的交界处附近，特别容易发生地震。5000万年前，印度板块在与欧亚板块碰撞之前是个岛屿；目前印度板块在以每年两英寸的速度向北推移，对板块漂移来说，这是个不慢的速度。这种快速运动意味着在大陆板块的边缘部位积聚了较大的能量，进而引发能量的剧烈释放，也就是地震。”

日本东京大学地震研究所认为，汶川地震位于龙门山断裂带，过去几百年里这一断裂带附近多次发生里氏７级以上大地震，但是龙门山主体并没有强烈的活动，直到这次地震的发生。断裂自东北向西南沿着四川盆地的边缘分布，长３００公里至４００公里，宽约６０公里，沿断裂青藏高原推覆在四川盆地之上，由于蓄积的应力超过了岩石强度的临界点，龙门山断裂带就发生了里氏７．８级大地震。

美国地质勘探局发布的消息也认为，这次地震的震中和震源机制与龙门山断裂带或者某个相关构造断层的运动相吻合，地震是一个逆冲断层向东北方向运动的结果。从大陆尺度上来看，中亚和东亚的地震活动是由于印度洋板块冲撞欧亚板块造成的。

美国南加州地震研究中心教授郦永刚认为，龙门山断裂带属地震多发区内的活动断层，在印度洋板块向北漂移与欧亚板块发生碰撞，印度洋板块俯冲到欧亚板块的下面，从而使青藏高原深部的物质向东流动，到四川盆地受阻，向上运动，两者边界即为断层面。如果断裂每年运动数厘米，每隔50米至70米，积聚的应力和能量就能产生一次里氏７级以上的大地震。由于震源较浅，而且震源机制为向东的逆冲运动，加上震区土质松软，地震波向东能传播很长距离，使得远至上海和北京等城市的人都普遍有震感。

英国地质勘测局地震监测和信息服务中心主任布赖恩·巴普蒂在接受新华社记者电话采访时说，从地质构造上看，这次地震与喜马拉雅碰撞带有关，“显然是东北－西南向的龙门山断裂带发生挤压作用的结果”。

法国地球物理研究所的地质学家保罗·达波尼耶对媒体说，大约5000万年前，印度洋板块向北漂移，与欧亚板块发生碰撞后俯冲到后者的下面，由此形成了青藏高原。青藏高原现在仍在受两个板块的挤压，使得青藏高原及周边地区成为地震密集带。

中国地震局监测预报司副司长车时认为，汶川地震属于大型板块断层活动。印度洋板块向亚欧板块俯冲，能量从青藏高原向内陆释放。中国地层分为青藏高原板块、华南地区板块、华北地区板块等６大亚板块。四川汶川是地震活跃地区，处于全国６大亚板块断裂带上。这次地震聚集了巨大能量，突然间释放，能量沿着板块裂缝传递，对各板块进行挤压，地层破裂尺度较大，导致其他地区有震感，灾情严重。

中国地震局地震预测研究所研究员张国民认为，汶川地震是大陆内部地震，属于浅源地震，破坏力度较大。张国民表示，全球７级以上地震大约每年１８次，８级以上大约１至２次。中国受印度洋板块和太平洋板块推挤，地震活动比较频繁。从大的方面来说，汶川地震处于中国一个大地震带——南北地震带上，涉及地区包括从宁夏经甘肃东部、四川西部直至云南，属于地震密集带。从小的方面说，汶川又在四川龙门山地震带上。因此，这里发生地震的几率较高。

中科院地质与地球物理研究所研究员、博士生导师王二七认为，汶川地震发生在青藏高原的东南边缘、川西龙门山的中心，位于汶川——茂汶大断裂带上。印度洋板块向北运动，挤压欧亚板块、造成青藏高原的隆升。高原在隆升的同时，也同时向东运动，挤压四川盆地。四川盆地是一个相对稳定的地块。从历史记录来看，尽管龙门山主体没有发生过大地震，但它北边的松潘在上个世纪初曾经发生过强震。因此，虽然龙门山地区看上去构造活动性不强，但是可能是处在应力的蓄积过程中，蓄积到了一定程度，地壳就会破裂，从而发生地震。

汶川地震发生的动力究竟是什么？是板块间的挤压与俯冲还是别的什么作用？用板块运动理论来解析是那么方便，是那么简单：“碰撞——挤压——俯冲”就是完美的解析与答案。可是，“碰撞——挤压——俯冲”的动力又从何处而来？对此，没有人能确切说明。人们必须搞清楚：是作用支配板块运动，而不是板块运动控制作用，地质作用不是由板块运动产生的，而是由控制地球演化的各种自然作用产生。不同地区的地壳部分，其地壳运动量是不同的，因为，它们受的作用量不同。地震发生也不是因为有断层存在。断层由作用生成，当作用使地壳破裂、生成断层时才发生地震，而不是先有断层，然后才发生地震。

汶川为什么发生强烈地震？汶川地震震中处于我国东南部大陆地块与青藏高原之间的弧形张裂带上，如下图所示。引张带是目前中

国大陆上最危险的地震带。张裂带由南北向张裂隙与北东向剪裂隙联合并逐渐发展转化而成。如图所示，地震伴随裂陷的逐渐生成而不断

发生，所以，历史上发生的一些地震就密集分布在裂陷带附近的特定地带。

裂陷带的生成主要受地壳的物质与空间分配关系规律控制。由于地球表面地壳物质与大洋空间的分布很不均匀，所以，自生成以来地球始终在不断发展演化，其演化的主要方向是地球趋向球化，大陆板块物质在作用下通过各种途径趋向低洼的大洋等处运动。地球球化受地球地表地形严格控制。

世界地震、火山与岩浆活动带

世界地震震中分布图

从世界地震活动规律来看，欧亚大陆西南和东南边缘是地震、火山与岩浆活动发育带，北美洲大陆西南边缘、南美洲大陆西边缘和南北美洲大陆之间是地震、火山与岩浆活动发育带，非洲大陆东边缘是

世界震中分布图

地震、火山与岩浆发育地带，澳大利亚北和东边缘是地震、火山与岩浆发育地带。这说明欧亚大陆以向南运动为主，非洲大陆运动轻微，澳大利亚大陆以向东偏北运动为主，南美与北美大陆以向西运动为主。因此，大陆主要趋向地球低洼的太平洋和印度洋运动。

从地表物质与空间的分配关系来看，地球表面总面积510000000平方千米，地球陆地面积149000000平方千米，占地球表面积的29.2％，地球海洋面积361000000平方千米，占地球表面积的71.8％。虽然北半球和南半球的面积相等，但北半球的陆地面积很大，南半球的陆地面积很校地球的北半球集中了全球大陆面积的2/3，可称为陆半球，南半球可称为海半球。南北半球海陆分布具有非对称性。在东西方向上，大陆的分布至今也仍然具有非均匀性。欧洲、亚洲、非洲联为一体，构成大陆分布最集中地方。北美洲和南北美洲南北连成条带状。其他大洲分布较分散。欧洲：面积约1000万平方千米，约占世界陆地总面积的6.8%，仅大于大洋洲，是世界第六大洲。亚洲：面积4400万平方千米，约占世界陆地总面积的29.4%，是世界第一大洲。共有40个国家和地区。人口32.29亿，约占世界总人口的60%，居世界第一位。非洲：面积约3000万平方千米，约占世界陆地总面积的20.2%，是世界第二大洲。共有56个国家和地区。人口6.62亿，占世界总人口的12.3%，居世界第三位。北美洲：面积约2400万平方千米，约占世界陆地总面积的16.2%，是世界第三大洲。共有37个国家和地区。人口4.32亿，约占世界总人口的8.1%，居世界第四位。南美洲：面积约1800万平方千米，约占世界陆地总面积的12%，是世界第四大洲。共有13个国家和地区。人口3.02亿，约占世界总人口的5.6%，居世界第五位。南极洲：面积1400万平方千米，约占世界陆总面积的9.4%，是世界第五大洲。大洋州：面积约900万平方千米，约占世界陆地总面积的6%，是世界上最小的一个洲。共有24个国家和地区。人口2700万，约占世界总人口的0.5%，是除南极洲外，世界人口最少的一洲。而大洋虚空地带集中分布于太平洋和南半球。太平洋：是世界海洋中面积最阔、深度最大、边缘海和岛屿最多的大洋。太平洋位于亚洲、大洋洲、美洲和南极洲之间，北端的白令海海峡与北冰洋相连，南至南极洲，并与大西洋和印度洋连成环绕南极大陆的水域。太平洋南北最大长度约15900千米，东西最大宽度约为109900千米。总面积17868万平方千米，占地球表面积的三分之一，是世界海洋面积的二分之一。平均深度3957米，最大深度11034米。全世界有6条万米以上的海沟全部集中在太平洋。太平洋海水容量为70710万立方千米，均居世界大洋之首。大西洋：是世界第二大洋。位于南、北美洲和欧洲、非洲、南极洲之间，呈南北走向，似“s”形的洋带。南北长大约1.5万千米，东西窄，其最大宽度为2800千米。总面积约为9166万平方千米，比太平洋面积的一半稍多一点。平均深度3626米，最深处达9219米，位于波多黎各海沟处。印度洋：是世界第三大洋。位于亚洲、大洋洲、非洲和南极洲之间。面积约为7617万平方千米，平均深度3397米，最大深度的爪哇海沟达7450米。洋底中部有大致呈南北向的海岭。北冰洋：位于地球的最北面，大致以此北极为中心，介于亚洲、欧洲和北美洲北岸之间，是四大洋中面积和体积最孝深度最浅的大洋。面积约为1479万平方千米，仅占世界大洋面积3.6％；体积1698万立方千米，仅占世界大洋体积的1.2％；平均深度1300米，仅为世界大洋平均深度的三分之一，最大深度也只有5449米。

地壳的物质具有这种不均匀性为地壳不同部分在作用控制下发生差异运动和差异变形奠定了基矗根据作用学的认识，地壳部分主要受以下几种作用：1重力 重力由万有引力与地壳部分相对于地心运动的动量合成，而万有引力则由空间的微观运动物质的冲击作用与地球对地壳部分的屏护作用共同生成。2日月引力 由日月的屏护与微观运动物质的冲击合成。3表生作用 由外来光（包括来自太阳和在地球周围宇宙太空存在的其它天体产生的辐射物质）、大气、水和其它通过地壳部分运动的物质如陨石、泥石流等物质产生。4地表水体潮汐、地壳固体潮汐、地幔岩浆潮汐的作用和岩体杠杆传递的作用。5运动的地壳部分之间的相互作用。6大洋空间产生的虚作用 虚作用是指本质上不存在但形式上存在的一种作用，如侵入和占有空间、屏护、躲闪、为作用物建造存在空间、挖陷阱陷害等等现象。7摩擦、束缚、阻碍和支承作用。这些作用合成一个合作用力，从而驱使各个地壳部分运动或变形演化。除了虚作用外，人们对以上作用大都很熟悉，可能只是对地幔岩浆潮汐作用的认识还不够。岩浆潮汐是指地幔液体岩浆在日月屏护和微观运动物质（如来自宇宙空间的光辐射、来自岩浆本身或地球内部其它物质或来自太阳或月亮的电磁场等物质）的冲击作用下形成地幔岩浆流或岩浆浪的现象。地幔岩浆潮汐对固体地壳部分产生巨大的推动作用，就象海流和海浪对浮冰层的作用一样，在条件是一情况下使其破裂、使其运动、使其变形。

太平洋周围是大陆集中的地方，太平洋本身是地球上最大的虚空部位（球缺和低洼部位），所以，太平洋周围的各大陆除了在周期性变化的合作用力控制下做往复运动以外还有趋向大洋运动的趋势。尽管如此，由于不同大陆所受的合作用力总是不同，所以，它们的运动是很不同步的。澳大利亚大陆以向东略偏北运动为主，南美大陆以向西运动为主，北美大陆以向西偏南运动为主，亚洲大陆被分为数个部分，其主要运动趋势是东南，欧中大陆以向南运动为主，非洲大陆向南运动（但运动较缓慢）。总之，目前北半球的大陆有向南运动趋势，大多数大陆有向太平洋运动的趋势。

由于太平洋中的大洋地壳与西、北、东三面大陆间的相对运动速度较快、其相互作用强烈，所以，从而环太平洋及其洋中脊处的构造运动、岩浆和火山级地震活动明显剧烈。

从接受作用与作用之间关系来看，作用学认为，不同物质对作用的接受能力不同。作用相同，不同物质实际接受作用量的有所不同，其获得的动量增量有所不同，所以，在同等作用条件下物质会出现分异，地下会出现矿床富集。物质接受作用量的百分数是度量物质接受作用的能力的自然参数。例如，质量等于密度的水质点受的“万有引力”是

f=g；

g为“万有引力”加速度。质量等于密度(ρ=2.5)的石英质点受的万有引力是

f=2.5g；

质量等于密度（ρ=13.6）的水银质点受的万有引力是

f=13.6g；

质量等于密度（ρ=19）的黄金质点受的万有引力是

f=19g.

可见，体积相同、密度不同的不同物体对“万有引力”的接受能力不同。也就是说，“万有引力”产生的作用力通常大于物质实际接受的作用量。作用学将被接受了的作用部分叫实作用，将没有被接受的那部分作用称作虚作用，将万有引力对实体产生的作用就叫“万引作用”。那么，“万引作用”究竟有多大呢？为此，作用学假设“万引作用”对以地心为球心、以远远大于地球半径的R为球面半径的球面上存放的任意实体质点（质量等于实体的密度ρ₀）形成的作用量等于e,进而求出地球内部距地心r米远处地表任意质点（质量等于其密度ρ）所受的“万引作用”力等于R的平方乘e再除r的平方，等于ρg.即

f=R²e/r²=ρ₀g.

物质实际接受的作用量与“万引作用”产生的作用量之比就等于物质接受“万引作用”的能力。水实际接受“万引作用”的力仅是“万引作用”力的1/ρ部分；而石英的仅是2.5/ρ；水银的仅是13.6/ρ；金的仅是19/ρ.作用学将物质接受作用的这种能力叫实度，记为T.因此，水的实度位T=1/ρ；石英的T=2.5/ρ；水银的T=13.6/ρ；金的T=19/ρ.

与此相反，物质不接受“万引作用”的能力叫虚度，记为E。水的虚度位E=1-1/ρ；石英的E=1-2.5/ρ；水银的E=1-13.6/ρ；金的T=1-19/ρ.

实际上，体积相同、密度不同的不同物质对所有作用的接受能力都不同。人们都知道，电磁场对物质的作用也具有选择性。电磁体内的电磁场只产生使电磁体运动的作用。在同一个电磁作用环境下，地球上的不同物质所受的作用却存在很大差异。这不禁令我们联想到选择性作用和天体（电磁体）对地壳运动和地震发生是否具有控制作用的问题。

人们都看到，在地表存放的重物，除了风和水等运动物质作用外，通常没有其它自然力可以使其运动。可是，在地球上巨大而坚硬的地壳却经常出现山崩地裂、沧海桑田变化，经常有大地裂陷、岩浆侵入、火山爆发和地震活动。重力有没有这么大威力？一般认为，仅重力作用是不可能有如此巨大的威力的。那么，在我们认识的控制地壳运动的作用背后还存在什么作用在对地壳运动起着巨大控制作用？作用学认为，这种作用很可能就是各个带有磁性的天体产生的电磁作用。根据作用学，地壳通常主要受重力、日月引力、表生作用和支撑束缚摩擦阻碍作用。这些作用人们都比较熟悉，只是对天体的电磁场对地壳产生的作用还缺乏认识。通过长期以来的地壳运动与地震灾害的测防研究，人们了解到巨大的地壳块体的运动具有规律性，地震的发生也有规律性。地壳运动的规律性表现为板块运动，作用学称其为地球球化；而地震发生的规律表现为强烈地震沿着与地质构造有一定联系的地震带分布，地震越大，分布的成带性越明显；在时间上，强震活动随时间的变化而呈现强震活动的盛衰交替性，时而强震频发进入地震活跃期，时而强震很少进入地震平静期。但是，在地壳运动和地震活动与作用关系问题上，人们还始终处于模糊状态。

据作用学研究，地球周围的各天体不仅对地球上的物质产生“万有引力作用”，而且也产生“电磁作用”。人们之所以只认识天体对地壳物质的“万有引力作用”，而不认识天体对地壳物质的“电磁作用”，认为天体的“电磁作用”力程小于“万有引力”的，就在于“万有引力”和“电磁力”对物质的作用具有选择性。通常，地球上的所有物质都能在“万有引力”的作用下产生加速运动，如大气、水、岩石等等，都能在“万有引力”的作用下产生加速运动，只是对不同物质产生的“万有引力”作用状况不同，但是，“电磁力”仅对电磁物质产生作用。例如，水、二氧化硅、花岗岩等等的磁性很小，它们受的电磁作用都很小，可是，铁镍物质、玄武岩等的磁性较大，这些物质受的电磁作用就较大。漂浮在地幔以上的地壳物质主要由无磁性的硅铝成份组成，所以地壳受天体的电磁作用较小，而含磁性物质较多的地幔软流层受天体的电磁作用则较大。因此，地幔物质受着天体产生的很巨大的电磁作用。随镇天体的运行，在天体的电磁作用下，地幔物质随天体的运行而运动，从而产生是巨大地壳破裂运动的巨大地质作用。因此，在地球周围存在的太阳、月亮和九大行星产生的电磁作用也是控制地球演化的巨大动力。天体都是运动的，太阳、月亮和水星、金星、火星、木星、图形、天王星、海王星、冥王星共同对地壳物质进行作用，当它们都与地壳物质较近时，便产生对地壳物质部分进行作用的极大力，反之产生及小力。所以，它们与地球关系变化呈现周期性规律，从而导致地球上的强烈地震活动随时间的变化而呈现盛衰交替的周期性。

在汶川地震带（通海和耿马——横断山脉——松潘、汶川——秦岭——华县——太行山、邢台）一线大致呈弧形，其东是由较低洼的渤海、华北平原、长江中下游平原、四川盆地、云贵高原、江南丘陵等构成的大陆地块，地势较低，平均海拔高度小；其西是青藏高原、黄土高原、内蒙古高原，平均海拔高度大。两边地壳物质所受的重力、天体引力、风化剥蚀搬运沉积、地幔潮汐等作用都不同，所以，地震带两侧的不同地壳部分总是存在相对运动趋势。随着时间的推移，破裂代逐渐生成与扩大，地震时有发生，地下相伴有岩浆侵入活动，地面相伴有升降运动，东边大陆伴有向东偏南方向的水平运动。

因此，汶川地震发生的原因是作用，而不是板块运动或断层的存在。地震研究，必须确定差异存在的地壳质量。地块质量差达到一定数量级，它们就要在差异作用下发生相对运动，就要发生地震。不从量的差别方面来了解地震形成的规律，就别想准确预测地震发生的时间、地点与强度。