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揭秘大地震

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地震是一种破坏力很大、全球分布范围很广的地质灾害,尤其是震级超过8级的大地震,给人类社会的生产和发展会造成巨大的损失和危害。关注大地震,研究它的时空分布规律,防患于未然就成为一种迫切的需要、一种责任。笔者试图从一种挑战的视角来揭示大地震的时空分布规律及其成因,以期达到为人民服务的目的。

生死攸关――北纬30°线

全世界地震主要集中分布于两条地震带上,一条是环太平洋地震带,另一条是地中海一喜马拉雅地震带。第二条地震带主要位于亚、非、欧三洲交界的大陆上,其纬度位置几近在北纬30。线上。从历史上看,人类有史记载的死亡人数最多的两次特大地震均在北纬30°线附近发生:

公元1201年7月,近东和地中海东部地区所有城市都遭到大地震的破坏,据估算其震级超过8.5级,烈度大于12,死亡人数竟达110万人;

公元1556年1月23日,中国陕西华县大地震,震级达8.5级,烈度为12,死亡83万人。

为什么北纬30°线附近大地震爆发的频率如此之高呢?

原始地球物质机械搓揉成球体,很快开始了轻物质上浮、重物质沉降的核幔物理重力分异运动,即地球内部的物质对流运动。其中在地幔中,对流热羽柱十分强大和普遍,其能量主要来自长寿命放射性元素衰变产生的热能和星云收缩热。

由于地球斜躺着在黄道上绕日公转,由于黄赤交角的存在,地球在夏半年(3月21日~9月23日)公转运动时,太阳直射点位于北半球。更重要的是,太阳对地球物质的吸引力的核心也聚集在北半球。因此北半球地壳有“体重减轻而松动”的趋势,地幔热羽柱的活跃区域也就避实击虚转移到北半球。因为热羽柱的上升物质流主要是以软流体岩浆的形式向外渐次释放热能,受日地引力和自转偏向力作用,软流体中因运动惯性而跑过头的岩浆就必然在北纬30°线附近聚集并跃跃上扬,其上的岩层就沦为众矢之的。

北半球夏半年(186天)比冬半年(179天)长出7天,这就使得北纬300线的大陆岩层比全球任何一地的岩层都要长时间地承受强大的岩浆顶撞力,经不起冲撞的地壳突然在某一时刻出现断裂,引发大地震也就成为一种必然。

夺命双煞――冬日与夏至日前后

在1910年~2008年近百年的时间里,发生在中国死亡人数最多的3次大地震分别是:①1920年12月16日(农历十一月初七)的宁夏海原8.5级大地震,死亡人数20万;②1976年7月28日(农历七月初二)的河北唐山7.8级大地震,死亡人数过24万;③2008年5月12日(农历四月初八)的四川汶川8.0级大地震,死亡人数约10万。

如果我们观察它的阳历日期就会得出①在冬至日前后,②、③在夏至日前后。为什么夺命大地震发生的日期均在冬至日与夏至日附近呢?当地球在公转轨道上处于远日点,因黄赤交角原因。太阳对地球物质的最大引力出现在北纬23.5°线附近。至于何时爆发大地震,取决于某地岩层的刚性强度、岩浆的冲击动力和月球引力,尤其是月球引力。当日一地引力在北纬23.5°线与岩层地应力达到一种地震前的临界状态时,第三个力也就是月球引力在农历朔日之际叠加,无疑会使日、月对地球的天体引力分外增大,蓄势待发的岩浆在天体引力作用下就会撞断厚重的岩层,爆发无情的大地震。

值得一提的是,大地震爆发在农历初一之后的某个时段,而不是日、月对地球最大引力的初一,最长不超过7天时间――初二至初八。这是因为岩浆动能积累的最大值因运动惯性总是落后于日、月最大引力值所致。还需要强调说明的是,冬至日附近,地球公转处于近日点,其太阳引力、月球引力之合力主要集中于南半球的地球内部物质,即南纬23.5°线附近天体引力最大,主要靠地幔热羽柱传递能量的岩浆便在南纬30°线附近聚集,形成高温高压的密集区。南纬30°线的对跖点(地表某一点相对地心在另一侧地表的对应点)位于北纬30°线附近,由于岩浆在南北半球几乎是连续分布的,有很大一部分岩浆流窜至南纬30°线附近时,对跖点的地层下方则会显得无比空虚,使得该地在重力坍塌后产生地震。

实际上,绝大部分炽热的岩浆也无须如此“劳师远征”,它们完全可以在同一半球随着太阳直射点的移动而在南北纬30°的区间内就近实现。看世界地形图我们不难发现,赤道地区的大陆地形平均海拔和面积明显低于并小于南北纬30°地区,这恰好印证了岩浆在太阳直射点的引领下,不仅在冬至日与夏至日附近制造强大的地震灾害,而且在南北纬30°大陆部分进行积极造山运动的事实:①全世界陆地平均海拔在北纬30°最高;②在南半球,南纬30°线附近大陆面积东西向延伸得最为广阔。

基于以上原因,可以归纳出另外五种结果:

一是对地球形状的影响。大陆地壳主要由花岗岩质层组成,平均密度为每立方厘米2.7克;大洋地壳主要由玄武岩层组成,平均密度每立方厘米2.9克。不难看出,陆壳厚而轻,是不连续分布的;洋壳薄而重,不论陆地与洋底均有分布,是一个连续圈层。当天体引力作用于地球时,洋壳沉重坚硬宽广,又受海水重力覆压,故形态很难改变;陆壳体小轻飘,易受天体引力而移动。

由于亿万年的夏半年长出冬半年7天太阳引力的积累效应,地球上的陆块物质因密度小的缘故被逐渐吸引而达北纬30°线,造成局部物质的堆积、抬升、拓宽,这就使得北纬30°线附近的大陆显得膨胀臃肿。相对于因地球自转离心力形成的两极凹陷、赤道略鼓的三轴椭球体而言,大地水准面南极地区凹陷30米,北极地区凸起10米。

二是对大陆轮廓形状的影响。既然轻小的大陆板块在坚硬宽广的大洋板块之上“随波逐流”,那么总体趋势如何呢?自西向东的地球自转运动,因自转离心力将上层的陆块甩向西方。又由于太阳对地球的引力场北纬30°线附近最为强盛,所以各大陆块向这条线附近齐集。这两种运动方向的合力就使得陆块运动在北纬30°线南北表现出了差异性。首先,北纬30°线以北的亚洲大陆、北美大陆向西南漂移,这就使得两块大陆的运动前端(西南侧)受阻变得笔直而且高峻,如阿拉伯高原、德干高原、墨西哥高原的西海岸;而其运动后端(东北方)则被拉伸拖曳,成为狭长半岛(楚科齐半岛)或群岛(加拿大东北群岛)。其次,北纬30°线以南的非洲、澳大利亚大陆、南美洲向西北漂移,这就使得三大陆块的运动前端西北海岸受阻变得平直单一、少岛屿、群岛;其运动后端东南方被拉伸拖拽,分别出现了马达加斯加群岛、塔斯马尼亚岛和新西兰南北二岛、火地岛等大陆岛。

三是形成神秘异常的地球奇观。北纬30°线由于天体引力强于世界各地,所以陆块物质在此堆积隆起,陆壳中的强磁性岩层在剧烈的垂直运动中由于倾斜或倒置等异位的缘故出现了地磁异常区域。太阳引力场与地球重力场彼此消长的结果,使得一些神奇诡异的现象在这条线的附近出现,如钱塘江大潮、魔鬼百慕大等。

四是对赤道形成的影响。既然地球运行在远日点时所在的北半球夏半年要比冬半年多出7天,那么太阳直射点每年就会在北半球多停留7天,经过亿万年的热量积累,今天的赤道就在北纬30°线驻留。

五是陆地相对集中于北半球。在北半球,陆地面积约占39.3%,并在中高纬度几乎连成一片。在南半球,陆地面积占19.1%,而且在南纬56°~65°地带几乎全是海洋。不难看出,南北半球陆地面积竟然相差20%之多,其主要原因是每年太阳引力在北半球多出了7天,较轻的陆地物质必然向北半球集中。

总之,这些现象都是因为地球公转的近、远日点天体引力的不同,以及黄赤交角的存在而导致的。