地震成因

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  地震成因汉语拼音:Dizhen Chengyin;英语:origin of earthquake),地震学的基本问题之一。尚在探索之中。

  对于浅源的构造地震,20世纪初开始的断层说是唯一比较圆满的解释。美国地震学家H.F.里德在1906年旧金山大地震之后提出弹性回跳假说。根据旧金山大地震的地表走滑断层,他认为断层两侧的地块在地震前即处于长期的相对运动的状态,致使地壳介质发生形变,积累了弹性应变能。当应力值大到超过了介质的强度时,断裂发生,弹性应变能释放,介质的形变也基本恢复原状。这就是地震的孕育和发生过程。

  20世纪60年代兴起的板块大地构造学说,在新的基础上恢复了A.L.魏格纳的大陆漂移说,认为地球表层由大板块镶嵌而成,主张包括地壳在内的岩石圈板块不但有垂直运动,而且有大规模的水平运动,相邻板块之间可发生碰撞、挤压和错动等相对运动,这就给构造地震的成因提供了动力来源。事实上,全球许多大地震都发生在大板块的边界地带,形成了全球尺度的几个大的地震带。

  像中国大陆这样的板块内部也能发生巨在的地震,当然需要更长时间的应力积累,但对此尚无比较圆满的具体阐述。一般认为,只从板块的水平运动来说明板内地震的动力源似乎是不够的。有的研究者提出,对于在大陆内部发生的大地震,必须考虑上地幔物质的运动从下方对地壳施加的影响。

  关于地震成因的另一种比较早期的认识是岩浆说。它认为地震的形成主要与地内的岩浆活动有关。对于火山地震,这一假说易于理解;但对于一般构造地震,岩浆活动的迹象就不明显。

  对于震源深度超过100千米的中深源地震和超过300千米的深源地震,由于地球内部物质处于高温高压状态下,那里的地球介质能否像地表附近的岩层一样按弹性回跳说发生脆性破裂,是有很大疑问的。也曾有人试图从某些深源地震的记录波形上找到证据,认为深源地震是由深部物质的相变过程引起的,即物质在一定的高温高压条件下晶体结构发生突然的改变,体积骤然收缩或膨胀,形成一个爆发式的振动源。这就是地震成因的相变说。相变说未能从多方面给出具体的论据,因而未能得到广泛流行。现代地震学从震源机制的研究得到证明,深源地震的震源过程也同浅源地震一样存在着P 波的四象限分布,证明那里也发生了断裂和错动。板块大地构造学说指出,深源地震发生在向地幔中消减的岩石圈板块内部,并不是发生在软流圈的物质中。至此,相变说自然地失去了存在的依据。