简单谈为什幺会有地震?

发布日期: 2020-07-28 21:44:13 阅读量:463

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地震是大自然最可怕的灾害之一。试想想,我们自出娘胎即觉得最为稳固可靠的大地,竟然可以一下子晃动颠簸起来,而建筑在其上的巍峨大厦,竟会像积木般一一倒塌!那种感觉是何等的可怖!「世界末日即将来临」的感觉是何等的强烈!

简单谈为什幺会有地震?
美国太空总署以卫星红外线图像比较尼泊尔灾区在地震前后的光亮度,暖色代表光度下降幅度大,意味受灾程度愈严重。可以看到,边缘地带暖色较多。

在古人看来,地震的出现,必定因为地下有巨大的妖魔在作怪,或是上天发怒而对人们进行惩罚。经过了科学的探究,今天的我们知道,地震乃是地壳运动的结果。而地壳之所以会出现运动,是因为地球的内部仍然十分炽热,物质仍在运动所至。

首先让我们了解为什幺地球的内部仍然十分炽热。要知地球形成至今已有四十六亿年之久,就算形成时经历过高温的阶段,到了今天不是应该一早便已冷却了吗?这个问题的答案分为两部分:第一是因为地球的体积极其庞大,是以即使到了今天,确仍保有形成阶段的一丝余温。至于答案的第二部分,是地球内部包含着不少放射性物质。这些物质不断透过「核衰变(nuclear decay)」而释放出大量能量。正是这些能量,令地球内部的大量物质仍然处于炽热和熔化的状态。

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地球结构图:地殻Crust、地幔层 mantle、核心 core.

接着我们要了解什幺是地壳(Earth’s crust)。地壳是地球最外围的一层固体,它的平均厚度只有四十公里左右,比起接近一万二千八百公里的地球直径,厚度不足0.4%。如果我们以一只烚熟了鸡蛋作比喻,则包含了珠穆朗玛峰(全球第一高峰,海拔8848米,台湾一般翻译为圣母峰)和玛利安纳海沟(全球最深海沟,深11,000米,台湾一般翻译为马里亚纳海沟)的地壳,实较包裹着鸡蛋的那层薄膜还要薄!

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亿万年来之地殻变动:2.5亿年前的Permian二叠纪, 2亿年前的Triassic三叠纪
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地质年代:1.45亿年前的侏罗纪Jurassic, 6500万年前的白垩纪Cretaceous。
简单谈为什幺会有地震? 现代。

但地壳不是完整一块地包裹着地球的。二十世界中叶开启的研究令我们得知,全球的地壳原来分成很多不同的板块 (tectonic plates)。这些板块中有的承载着大陆(如「非洲板块」),有的承载着海床和之上的海洋(如「太平洋板块」),另外一些则两者兼有(如「印度洋板块」)。而最重要的一点是,板块与板块之间存在着相对运动。这些运动的速度以人类的角度来看虽然十分缓慢,但就长期(以亿万年的尺度)来看可以令大陆和海洋的全球分布面目全非;而就短期而言,则可导致可怕的地震不断发生。

板块为什幺会运动呢?这是因为在板块之下,是十分炽热而仍然不断翻动的熔岩物质(magma)。正是这些熔岩的大规模对流运动(convective motion) ,令其上的板块保持不断移动。

至此我们终于明白地震的成因了。板块间的相互运动必然产生磨擦,而磨擦则产生了地震。

具体的情况当然较之上的解释複杂得多。板块间的运动可以是水平的相互错动(translational motion),也可以是近头的碰撞(collision) 。一些板块会在这些过程中被毁灭,而一些新的板块则可以因熔岩的上涌而得以伸展。但无论如何,板块边缘正是地质活动最频繁的地方。其中最着名的例子,莫过于环着太平洋的地震带和火山带 (Pacific Rim of Fire)。

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太平洋地震带和火山带 (Pacific Rim of Fire)

但那是否表示,在板块的内围便不会有地震发生呢?那又不然。由于板块运动时,对其内围的不同部分会带来不同的影响,因此内围各部也会因受力的不同,而出现断层(fault lines)和各种不稳定的地质形态,而当这些形态的储存能量达到一定程度而被释放出来时,猛烈的地震仍然可以在远离板块边缘的地方发生。


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