由于地壳构造的复杂性和震源区的不可直观性,关于地震的成因和发生,至今仍无统一的科学解答。但目前科学家普遍认可板块的相互作用是地震的基本成因,尤其是很好地解释了板缘地震的成因。
那什么是
板块运动学说呢?
先来了解什么是板块?板块为什么运动?
板块是由地球的地壳和地幔上半部分组成的、大小不一的岩石层板块,是“漂浮”在软流层上的。由于离地心近的软流层物质温度高于离地心远的温度,温差形成了热对流。也就是说,地球内部的热量会使地幔中的软流层变得滚烫并开始上升,而较冷的物质则会下沉到底部,如此循环。这时“漂浮”在软流层上的板块就被循环的地幔流拖拽驱动而运动。
这就像我们生活中烧开水时,由下而上的气泡,如果水里有个盘子,那么这种上升下沉导致气泡翻滚的力就会推动盘子运动,只不过在地幔内的热对流运动要慢的多,生活在地球上的人类几乎感觉不到。
板块运动的原因就像煮开水形成的热对流
一般来说,小板块每年可能移动几厘米,大板块每年移动几毫米,就像人的指甲生长速度一样。而板块间或相互离散、或相互汇聚、或相互平移的运动,就引发了地震、火山和构造运动。这就是目前人们普遍接受的板块运动学说。
板块运动学说示意图
虽然 了解了地震的成因,但地震是怎么发生的?地震发生的机制是怎么样的?目前国际公认的断层学说很好的解释了这个问题。
断层学说又可称为弹性回跳说。按照板块构造学说,大多数地震都发生在岩石层中。当地下岩石受到长期的构造作用(即板块构造运动作用)积累了应变能(一种能量),使岩石层发生变形,长年累月,应变能越积越多,变形就越来越大,最后岩石破裂,形成了地震断层。破裂时,断层面两侧的岩石会弹性回跳恢复到原来的状态,这时贮存在岩石中的弹性应变能就释放出来。这些能量一部分是以地震波的形式传播出来,产生地震;一部分用于克服断层面间的摩擦,转化为热能;还有一部分使岩石破裂。这就好比用力掰一块木板,当弯曲程度超过它的弹性极限时,木板就会突然折断,并在断开的两端发生振动,最后弹性回跳到原来的位置。
弹性回跳说原理示意图
大地震总会造成地表破裂,而强震往往发生在这些早已存在的活动断裂上。到底是地震造成断层,还是断层造成地震,跟先有蛋还是先有鸡是一个问题。但可以肯定的是,断层经常是地震释放能量的地方,断层说能比较圆满地解释地震的震源机制,尤其是浅源地震发生的过程。
当然,关于地震的成因是很复杂的一个体系,分类也很细致。比如板间地震、板内地震的成因又有不同,而大陆漂移、海底扩张、板块构造等等的学说又各有千秋。因此,还需要更多的人去深入研究,逐步解开谜团。
编辑:张希阳
校对:张 凡
审核:陈 萍
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