重力值测震法的测震原理

内容摘要：由于地震是地下岩浆旋泉引起的，岩浆旋泉会把下面温度很高的岩浆输送到上地幔，使得震中下面的岩浆温度高，密度小，这就引起了震中重力值变小的现象。当岩浆旋泉发展到一定程度时，它会把含铁量高、密度大的外核物质输送到上地幔，使得震中下面岩浆的密度变大，这又会引起震中重力值变大的现象。

关键词：重力值、岩浆旋泉、温度、密度。

在地震发生前会出现许多异常现象，重力值异常也是地震前必然出现的一种现象，因此测量重力值变化也是地震预测的一种有效方法。

有重力变化的区域不一定发生地震，有地震发生的区域在发震前2天—几年都有重力变化，震中区域重力值下降20—几百微伽的较多，距震中较远的区域重力值同时上升，也有的震中区域重力值上升。一般震前几天重力值变化较大，都在地震后迅速恢复。这说明地震活动附近区域同时存在重力值下降区和重力值上升区，都是在震后恢复，反映出重力值下降区物质密度在减小和重力值上升区物质密度在增加。可以推测：重力值下降区存在高温高压把物质向周围挤压，使周围密度增加导致重力值上升；地震后重力值下降区高温高压消除，高密度区的物质向低密度区移动，使地震区域的重力值恢复。（→ 参考文献1）

一、 震前重力值变化的具体实例

观测地震前重力变化的较好的实例是1976年唐山地震。这次地震前半年，重力场就出现了趋势变化，最大变幅可达100微伽，震后异常恢复。（参考文献2）

2006年12月26日晚八时二十六分，台湾地区屏东恒春近海发生里氏六点七级地震，晚八时三十四分屏东枋寮地震站又发生里氏六点四级地震，数据显示，晚间地震重力加速度达0.16g(160 gal)，陈宜彬说，由于距离近，所以，才造成核电厂有史以来遇到最大的一次重力加速度，强度犹甚于当时震央远在中部发生的“921”地震。（→ 参考文献3）

实践表明，地震发生前重力值发生变化这是不可否认的事实，魏宏儒对重力值变化产生的猜想是有道理的，现在我想将地震前重力值变化产生的原因作一下具体分析，请大家看是否合理。

二、 地震前重力值变化的原因

我在《地震新论与地震预测》中论述到，地震是地下岩浆旋泉引起的（→ 参考文献4），那岩浆旋泉能不能引起地面上重力值的变化，让我们具体地分析一下。

由于越靠近地球的中心温度越高，从下图中看出，岩浆旋泉会把下面温度很高的岩浆输送到上地幔，根据物质热胀冷缩的特征可知，在震中的下面，岩浆的温度会很高，密度自然就会变小，并且岩浆旋泉中心的压力很小，这会使得岩浆的密度变得更小，因此会出现震中区域重力值下降的现象。由于上升的岩浆在顶部要向四周扩散，使得周围岩浆的压强增大，密度增大，因此又会出现距震中较远的区域重力值上升的现象。

上面解释了震中区域重力值下降的原因，那为什么有时又会出现震中区域重力值增加的现象，这是因为地球的内部由地核、地幔和地壳三层组成，地核是指地球内部位于地幔之下的核心部分。据推测外地核可能由液态铁组成，其中可能含镍约10％，并有大约15％较轻的元素，如硫、硅、氧、钾、氢等。（参考文献5）。外核物质的密度远大于上地幔物质的密度，当岩浆旋泉发展到一定时候，它会把外核中含铁量较高、密度大的岩浆输送到上地幔，这就自然又会引起震中区域重力值增加的现象。

也许你认为岩浆旋泉无法将密度大的物质从外核输送到上地幔，因为密度大不利于上浮，你的怀疑是有道理的，可你知道龙卷风吗，龙卷风可以把密度比空气大近1000倍的水从海面吸到高空，这一现象说明，旋转上升的涡流具有很大的提升力，岩浆旋泉把密度较大的岩浆从外核输送到上地幔是轻而易举的事，如果岩浆旋泉没有能力把密度大、含铁量高的岩浆输送到上地幔，那地球上就不会有铁矿存在。

强地震都是由岩浆旋泉引起的，岩浆旋泉会使震中下的岩浆有时密度变小，有时密度变大，这就使得重力值有时变小，有时变大，因此，测量重力值是预测地震的有效方法。

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参考文献：

1、魏宏儒http://www.gmw.cn/03pindao/lunwen/show.asp?id=7482

2、王越→ http://www.kepu.net.cn/gb/earth/quake/study/std700.html

3、王茜http://news.cctv.com/china/20061227/100001.shtml

4、→ http://sea3000.net/yangfawu/6.php

5、http://www.stcsm.gov.cn/learning/lesson/course/detail.asp?id=87&lessonnum=3&coursenum=20