地震的特征、原因及觸發機制

1、對“斷裂致震說”的質疑

當前關于地震成因，最經典的解釋是“板塊漂移、斷裂致震說”，以2008年“5？12地震”為例，震后很短時間，報紙上公布專家對這次地震原因的典型技術分析指出：“印度洋板塊向北運動，擠壓歐亞板塊、造成青藏高原的隆升。高原在隆升的同時，也同時向東運動，擠壓四川盆地。四川盆地是一個相對穩定的地塊。雖然龍門山主體看上去構造活動性不強，但是可能是處在應力的蓄積過程中，蓄積到了一定程度，地殼就會破裂，從而發生地震。”

美國地質勘探局發布的消息也認為，這次地震的震中和震源機制與龍門山斷裂帶或者某個相關構造斷層的運動相吻合，地震是一個逆沖斷層向東北方向運動的結果。汶川大地震為逆沖、右旋、擠壓型斷層地震。發震構造是龍門山構造帶中央斷裂帶，在擠壓應力作用下，由南西向北東逆沖運動；這次地震屬于單向破裂地震，由南西向北東遷移，致使余震向北東方向擴張；擠壓型逆沖斷層地震在主震之后，應力傳播和釋放過程比較緩慢，因此導致余震強度較大，持續時間較長。

兩個結論幾乎同時推出，只是美國人的名詞更多一點，見解更“高明”一點，基本理論一致，毫不遲疑地將地震原因全部定位在占主流地位的“板塊”學說上。不能說這樣的結論一定沒有道理，但是可以肯定，作出這些解釋的專家們心里也未必有底，未必能認同這些解釋的可靠性。因為全世界都清楚，逆沖、旋轉、擠壓、斷裂，這些專業術語所描述的地球物理行為，現在其實沒有有效的工程手段可以檢測（不是計算機模擬，是工程檢測）：從檢測的角度說，在幾千公里的距離上測出幾厘米的變化，也未必就是真正的變化，但是在錯誤方向上刻意求證的結果，會把自己的思路導入歧途，這給對地震本質的認識帶來了新的困難。不過從另一個角度說，也許正是這種無法證明的東西，才能表示災害的不可抗拒性，從而緩解一部分來自當事人的怨氣。

然而人們更想知道，如果真是印度洋板塊運動、青藏高原隆升，逆沖、四川盆地受到擠壓、龍門山斷裂這樣大的地質結構變化，震前怎么可能一點地質征兆都沒有（不是說蟾蜍感應），那么大的青藏高原，那么大的四川盆地，甚至于那么大的龍門山地區，為什么只在汶川映秀鎮這彈丸之地首先顯示出來呢？這個地方既不是龍門山的中心，也不是青藏高原四川盆地的支撐點，為什么這么長久的“應力積累”僅僅在2008年5月12日下午14點28分發生“破碎”，而事先沒有一個地方哪怕是表現出一點點破碎跡象呢（因為如果有“破碎”，地震記錄儀上就會有所反應）？巖石難道有這樣整齊一致的耐壓和抗剪切特性嗎，可以肯定地說，不是！

可見關于板塊漂移、斷裂起震的學說，盡管每一次都被用來在正式場合解釋地震，但是其基礎還實實在在地停留在猜想階段；到目前為止，沒有有力的數據資料支持這些學說。而且這種理論無法解釋和驗證“板塊形成和漂移的原因”，現在是用“地震分布”反過去劃分板塊；就是說，震到哪，板塊邊界就劃到哪，可是在海上又沒法用這個理論解釋了。因此陷入自相矛盾。同時還始終無法證明是“斷裂引起地震”還是“地震產生斷裂”？這個問題雖然簡單，卻極其重要；“地表”裂縫和“地殼”裂縫是完全不同的；裂縫深度不是一個簡單的“量”的問題。

本人認為，要想真正搞明白地震，達到預測并預報地震的目的，就必須重新從地震的特征說起、從而思考其真正原因及形成機制。

2、地震的九個工程特征

本人歸納了地震的九個工程特征，分別如下：

1、地震的突發性特征和能量釋放特征

地震的突發性特征是地震的基本特征。地震發生時大地猛烈地搖晃是房子倒塌、山體滑坡的主要原因。搖晃發生的非常突然，使人猝不及防。在縱向和橫向搖動的雙重作用下，一般的磚混結構房屋幾十秒就可能倒塌，而這時人站立不穩，無法逃離現場，就造成死亡悲劇。

在目前主流的“斷裂致震說”中，“斷裂”主要用來解釋地震的突發性特征，為了解釋“斷裂”，就需要應力積累和擠壓理論，為解釋應力積累，就需要板塊漂移理論，為了解釋板塊漂移，才引入攝動理論。可見，這套理論具有強烈的因果關系和關聯性，一旦分離開，誰都不能成立。這也許就是很多職業研究者奮力保護這一理論的根本原因。

如果是這樣，震前應該能測到強大的擠壓壓力（如震后分析的那樣有什么逆沖，也不知動力從哪來），可實際上專業地震工作者并沒有測到這種理論所需的東西。

不管用什么方式得到的地震波形，都能看出它們具有陡峭的前沿。前沿變化速率dv/dt首先表示地震能量釋放的速度。大量關于地震的第一感覺描述資料表明，通常的地震首先感覺到的是縱波，就是地下向上的跳動。跳動有把房子拋向空中的趨勢，破壞了房子的根基，接下來的橫波就很容易把它搖倒。為什么地震會發生縱波和橫波現象？

我們來設想這樣一個物理模型：地下幾平方公里的范圍內均勻地埋上了厚厚的一層（比如一到兩米厚的）烈性炸藥，然后從某一個地方用雷管點燃。顯然立刻就炸了，位于它上面不遠處的地面建筑被猛烈拋向空中。但是由于上面的巖石層有足夠的重量和強度，遭到爆炸沖擊破的作用后，它只是受到劇烈的沖擊，并把這種沖擊力傳向地面，有些地方產生了裂縫，也有爆炸殘余氣體逸出，嚴重一點的地方，山體都被震得滑坡，但它自己并沒有“開花”；當然它不是硝棉，所以沒有硝的味道，只是富含了地下的硫磺等氣體。

炸藥的爆炸雖然是一種快速燃燒，但它畢竟是有速度的。因此在幾平方公里的面積上，燃燒由最初的一點向其他地方擴散，幾平方公里的面積也需要幾秒。爆炸所到之處，顯然首先產生爆炸區向外輻射狀發生的縱波。當爆炸轉移到其它地方的時候，開始產生縱波的地方由于受力方向的轉移，慢慢，變成合成波和橫波。在炸藥埋藏區或瞬間燃燒區之外，受到的影響主要來自橫波；顯然這個模型與實際的地震狀態比較吻合。現在，我們把炸藥換成具有相似功能的其它物質比如烷烴，再找到點燃烷烴炸藥的“雷管”，那么，地震的神秘過程就露出來了。烷烴只是個比喻，實際的能量成分可能有多種，我們在這里只討論了這件事情的結果。關于烷烴的產生和積聚問題，將在下面討論中提及。現在，我們至少可以看出，地下埋藏炸藥的地區，就是震中，而沒有埋藏炸藥的地方，只是受到波及。

現在我們來計算一下當量。假如炸藥按標準密度埋藏1米厚，那么每平方米面積上，就有1立方米的標準TNT炸藥。以炸藥每立方米2噸計算，就是2噸標準TNT炸藥。那么，每平方公里等于：

1000×1000×2=2000000噸=200萬噸（TNT炸藥）。

當年美國扔在日本廣島的原子彈大約2萬噸TNT當量，因此這一平方公里的炸藥層就具有100顆原子彈的威力。汶川地震中，映秀鎮牛圈溝的總面積也就一兩個平方公里，這么多炸藥足以讓它天崩地裂了。幸好埋的比較深，約地下20公里左右，否則造成的損失會更大。如果烷烴和氫爆炸的威力沒有這樣大，那爆炸物的體積就會更大。

汶川地震總面積橫跨幾個縣，在這次90多秒鐘的首震中間，震源從映秀鎮牛圈溝一直延續到北川、青川、德陽、綿陽等縣市，從后來地震局發布的地震過程模擬圖中能清楚地看到這個過程。數縣市的地面建筑和山體遭到嚴重破壞，總的地震當量應該是很大的。震中在幾十秒的時間里轉移了數百公里，也許只有可燃爆物質的爆炸才有這樣的速度了。另外也說明，震源已經在這之前“預埋”了。而預埋的“炸藥”埋藏很深，在這之前并沒有對地面顯示出什么物理化學征兆。

我們還知道，地震波前沿的變化速率表示一件物體被從靜止狀態加速到運動狀態（跳動）的力（也可以看成是震源功率），也就是震感。可以看出，前沿也同時表示推動一個物體按某種加速度規律變化形成震感所需要的能量。我們來做一個簡單的估算：如果震源看成是一個點，在地下20km處，那么爆炸發生的時候將形成一個從震中向上的縱向沖擊波。忽略震中面積，直接受力的物體應該是一塊高度達20公里的倒圓錐，斜邊傾角45度。這樣在地面形成的影響范圍將是半徑20公里的區域。其體積應為：

對這塊巖石物質由靜止加速到運動并產生幾毫米到幾厘米的跳動，假如加速度為5g，這塊物質的動量還要增加5倍，因此推動這塊物質運動的力量，其瞬間功率大的驚人，除過爆炸，大概地球上還沒有什么物理形式能夠在瞬間放出這樣大的能量。顯然此范圍內的山川、河流、樓宇村莊等物體重量，與這塊物質的質量和動量比起來，都是可以忽略的。

那么，作為一個物理過程，到底什么能量形式具有這種能力？這是地震特性中至關重要的一點，而以前所有的地震研究好象都不多涉及這個問題。這就需要新的理論來解釋。

2、地震的震感持續性特征

一次大地震的振動時間可以持續幾十秒甚至長達幾分鐘，使地面建筑嚴重損毀，就是說，震感不是在一個短暫的斷裂沖擊波過去后就結束，而是會持續數秒、數十秒，在這期間連續發生搖動和跳動等多種狀態的復雜運動，這就是震感持續的現象。不僅首震如此，余震過程里也有類似的現象。震感也就是震動過程為什么會持續？

傳統“構造地震”理論把震感持續解釋為地震斷面在應力作用下“來回摩擦”而產生持續震動。他們認為，如果要在兩個“斷面”上產生足夠的錯動力量使相關巖石產生震動的話，摩擦的力量會非常大，以致于會使巖石熔化而產生“玻璃體”。據介紹，國家地震實驗室的巖石運動模擬研究裝置是一個巨大的機械裝置，它用地震過程觀測到的數據比如曲線作為條件，用能引起斷裂的機械力加在巖石上，讓它們斷裂并且按照想象來回摩擦，以“延長震感時間”和制造“余震”，想觀察巖石在這種情況下的變化，但是發覺結果顯然很不理想，“實際地震比模擬及計算的結果要溫和得多”，在現場也找不到巖石被摩擦熔化產生的“玻璃珠”。為什么如此猛烈的地震看起來又如此“溫和”，以至看不見熔化和發熱現象？那么存在兩種可能性：要么用作實驗的模擬裝置與地震真實狀態不同；要么地震理論與地震實際過程存在較大出入；其實兩個事情是緊密關聯的。如果存在這種情況，得到以上結果便是可以理解的。

如果把地震僅僅解釋為一個機械過程，那么根據地震實際過程所表現出來的特性，會對震中區的地質條件如下要求：

1，從工程上看，剛性斷裂要求巖石具有良好的剛性和脆性，在集中足夠的應力之后，應該在首震中突然斷裂，以滿足地震中首先表現出來的突發性特征，并且此前不應有“彎曲、預斷裂”等現象，顯然，斷裂就是巖石的疲勞或壓（剪切）應力極限，應該具有突發性。如果是這樣，加在巖石上的應力一定測得出來；并且，因為地震有不同級別，在斷裂之前巖石中的應力應該有不同。另外被“應力”壓斷的巖石應該有足夠的體積并且在震中區內是沒有預先裂痕的，其厚度也應該達到整個巖石圈即200km，否則不可能實現徹底的斷裂，就不能產生突發性，但是剛性斷裂是一個瞬變過程，不可能持續很長時間。此外，如果震級由斷裂時的力決定，那么這個力量是否取決于將要斷裂的石頭的硬度或橫截面的面積？

如果上面關于剛性斷裂的條件成立，剛性斷裂的最大特點就是一次性發生，就是說，假如“板塊漂移聚集能量”這個過程存在，那么在一次斷裂之后聚集的能量會100%釋放，即使由于被斷裂物體很大，機械斷裂過程持續的時間長一點，也不可能達到秒以上的時間量級，否則，能量的“突發性”就會減小，釋放的烈度會迅速減小，以致小到“達不到剛性斷裂狀態”的條件。

顯然這樣的假設在自然界中是無法存在并且不可能被驗證的，更不可能找到這樣沒有任何裂縫且能夠在很多年中逐漸積累應力的石頭。

這種理論更大的矛盾之處是，地震帶同時又被定義在“斷裂帶”上，意思是說，因為這里存在斷裂帶，因此容易產生地震。比如汶川地震，幾乎所有的文獻都提到震中處在“龍門山斷裂帶上”，明顯是說存在大量斷裂巖石的地方容易產生地震。我們知道一個斷裂成很多碎塊的物體是不可能實現內部應力積累的，沒有應力，又是如何產生強有力的首震斷裂呢？所以包括專家和寫在教科書上的現行地震理論，在這個至關重要的問題上都自相矛盾！

2，由于實際地震中震感的確是持續的，比如汶川地震高達8級的首震就持續了近90秒鐘，就是說：“斷裂”是逐步進行而不是一下就結束的，震感持續對“斷裂”來說意味著能量持續釋放，其速度必然減緩，因此震中的巖石應該具有良好的“韌性”或者是發生了斷面“來回摩擦”；但是什么力量使其“來回摩擦”？是一個更大的難題。顯然，用“斷裂”理論理解震感持續比理解突發性要困難的多；為了能對突發性和持續性兩種并存的現象做出合理解釋，“斷裂致震說”的科學家也是煞費苦心的，企圖對一塊石頭賦予兩種特性，在這兩個矛盾的參數之間找到一個能滿足兩種特性的平衡點，或者用兩種理論來分別解釋兩個現象，結果陷入尷尬。

3、地震的余震特征

地震的最重要并發特征就是余震。有的地方在震后幾晝夜中可以發生幾百次有感余震，汶川地震首震后幾個月中，在同一塊面積上發生較強余震兩萬多次，余震特性是對斷裂、板塊等地震理論的致命挑戰。

首先是斷裂理論無法合理解釋余震現象。道理很簡單，即使地震是因為大石斷裂引起的，僅從斷裂這一點來說，用于首震還說得過去，可是那塊假設的“石頭”在首震中已經“斷裂”，后面的余震難道還是斷裂嗎，一塊已經“斷裂”的石頭，在斷裂位置短時間再發生幾百次，幾千次甚至幾萬次斷裂，這就難以解釋了。如果余震不是斷裂，就是說余震與首震存在不同的機理，這似乎更難理解。余震如果不依賴斷裂，為什么它不能自行發生變化而必須在首震之后呢？況且即使余震是摩擦，沖撞，也不能想象會發生這樣的無固定周期，且周期很短的沖撞，這和板塊運動理論也明顯是矛盾的，尤其是余震有時并不比首震強度低，那么首震已經斷裂的位置上，余震又怎么可能再發生同樣的斷裂呢？汶川地震震中涉及幾個縣，幾百平方公里的面積，幾萬次余震也均勻分布在首震地區，世界上多個地震臺網已經詳細的計算出各次余震發生（更準確一點說是震源）的時間地點，很明顯這些震源作用的地點具有一定隨機性，位置并沒有很強的連帶關系。任何人都可以看出，這些“余震”與“斷裂”是無關的，與“斷裂帶”、“應力積累”、“板塊的摩擦、沖撞”也是無關的！

4、地震的點源性特征

“點源性”是指這樣一個事實：所有的地震，不論是事前預報還是事后公布測量數據，都包含著震源地理坐標這樣一個參數。地理坐標就是我們經常說的經度緯度X、Y軸，加上深度Z軸，由三維空間坐標定位出一個具體的點。這個點就是通常所說的震源。看看國家地震局在汶川地震后公布的中國地震分布圖就知道，圓點表示震中位置，有確切數據，圓點的大小表示震級或烈度，很清楚。就是說，在實際上，當需要用工程形式表示地震的時候，地震過程所有的觀測數據和分析結果毫無爭議地顯示出其震源就是一個點。就是說，地震是能量轉換過程中產生的機械震動，是從一個點發出，以“沖擊波”的形式，通過大地向四面均勻傳播的。

“點源性”可以說是與“斷裂帶”或“板塊撞擊”理論相悖的。“板塊漂移撞擊”理論不會認可“震動發自一點”的理論，然而“震源的存在”是一種測量結果，也是一種簡單的客觀事實，現代科技可以在所有的地震發生后立即測出“震中”和震源的位置，通過國內外數以千計的地震觀測臺站，精確測定地震的經緯度數據。哪怕是震級很小或位置、時間相隔很近的兩次地震也能精確甄別，說明地震的能量釋放，宏觀上確實是從一個“點”上發出的。這樣，我們就不能無視“震源”這個客觀事實的存在。

認可了巨大的能量發自一個點，那么我們完全有理由相信：

① 這個“點”中的能量在地震發生之前就已經客觀的存在。

② 地震過程就是這些能量在某種條件下，以某種方式釋放出來，迄今為止，人類還沒有看到過這個能量的釋放過程，也沒有弄清釋放的原理，但是對釋放的結果卻已經無數次的感受到，有深刻的體會。

③ “點”中的能量釋放過后還能夠以自己的方式累計，并在滿足條件之后再次猛烈釋放。

④ 現有的“應力、地電”測量對真正的地震參數是完全無效的，我們已經通過幾十年的慘痛經歷證實了這一點。現代化的地震觀測網站也只能起到精確監測和“震后定位”的作用，還完全不能發出預警。不知道地震到底是怎樣發生的，將要在那里發生？那能監測到什么？等到地震發生了，監測的唯一作用就是留一點資料而已。因此，對震源發展特性及其觸發特性的研究，就是地震研究，還有許多艱苦的工作要做，這是個思路問題，離開震源，海闊天空找地震，明擺著是不靠譜的。

⑤ 地震研究的范圍將被鎖定到震源，就是一個在地球上可找到確切座標的具體的點上，這將結束圈內外漫天尋找地震原因的理論混沌、行動盲目的時代。在這一點上取得的共識，將開創地震研究的新紀元。看來我們只要知道一個地方有沒有震源，再嚴格監視它的觸發條件，精密控制地震就有可能，把這些能量引出加以利用也有可能。這才是地震研究的終極目標。

5、地震的震源不定性特征

這個問題雖然看起來同前一個關于“點源性”的討論有點矛盾，但實際說的是同一個問題的更深層次。因為承認震源是一個點，那是從百萬分之一的大比例地圖上來說的，是相對一個“斷裂帶”或一個“斷裂面”而言的。如果把地圖變成1比1，既身處現場來說，人們肯定會問，這個點到底在哪里？現在我們可以說，地震只在宏觀上是一個點，具有清楚的地理位置和三維坐標，在現場它則是一個范圍，一個區域，這個范圍的大小是由震源儲氣構造的物理邊界決定的。現在我們的地質技術還不能完全的確定20km深度上這些構造的邊界，但是通過地震本身所顯出的破壞作用特點以及監測網站所測到的震波特性，也可以大概看出這個范圍，它與通常我們了解到的氣田范圍是基本一致的。

在具體實地探測中，震源的具體地址不能精確定位，但是我們可以用一個辦法來解決描述的困難：在物理學中談到一塊規則形狀鋼板的重心時，常常以它的幾何中心代表它的重心，并不會引起很大誤差。在實際確定震中位置的時候，我們可以根據地面破壞的程度劃出地面上屬于震中區的范圍，和以米為單位的烈度數據，并據此在地上畫一組等強度線，把這個等強度線的中心近似地看成等效震中，用作描述不會產生什么誤差。而震源的區域，則對日后的災害防范提供根據，因為至少這些震中區地下的確是存在震源的。過若干年，再次積累到一定程度之后，還有可能重復發震，如果這樣，就有點準備了。

6、地震的先兆性特征

許多次地震被觀測到有多種先兆，例如井水冒泡、異味、個別地方有微小的裂縫及氣體逸出、地電阻下降、地溫異常上升等地質結構變化現象，包括已經基本被否定的“地震云”，但是更多資料表明，先兆記錄也不是總有，比方一些人煙稀少或缺乏觀測手段的地方，就可能發現不了明顯的先兆。或者即使有也未被人注意。另外許多以前認為的地震先兆例如氣候或動植物反常現象，現在看來由于環境污染等原因復雜，這些孤立現象未必能作為地震的真正先兆。或者說動植物反常現象與地震之間的關聯性太小，作為測報手段依據還不夠充分。

動物先兆是地震先兆研究最先和迄今為止最主要的研究方向，幾乎所有有可能被用來測震的動物都有人觀察研究過，不過對動物進行先兆研究首先要考慮兩個問題：

1，先兆包括各種動物異常反應與地震到底有沒有關系？

2，有關系的話，作用機理是什么？

就是說動植物異常反映到底是因為什么？這些異常反應與地震有多少關聯性？很明顯，如果存在關聯的話，那他們一定是可以在實驗室精確模擬并反復再現的，另外動物研究的最主要困難是，人與動物無法進行思維交流，只能靠對動物行為的大量觀測來尋找其正常和異常反應時的行為特點及規律。一般動物的智慧是低等智慧，只對外界的聲光或者氣氛的刺激有本能反應，因此不同原因的刺激可能引起相同的反應，加上動物的個體差異無法預知，很容易造成誤判。

動物異常反應為先兆進行地震預測研究的關鍵是：

1，各種動物到底對自然界的哪些現象具有敏感性，比如，聲、光、振動、等；應該對動物進行物理敏感性分類，根據聲、光、振動、溫度、特殊氣體等幾個常見參數，進行敏感性排隊和篩選；為了對現象進行確認，還應該有一定數量，并且這些觀測對象應該隨時處在被觀測范圍內，這樣建立的敏感觀測群或許才有意義。

2，地震震源物理變化過程中能釋放出哪些信號進入動物敏感反映區。

遺憾的是，直到現在還沒有人對一種或一類動物的異常行為作出哪怕最粗略的界定，或者建立一個定量尺度，因此，在過去的先兆理論中占重要成分的動物異常預測，實際上也未能確定哪一種動物的反應最具典型性，就是說，還是缺乏數據。這樣，也就無法形成理論，不能具備可操作性。

另外一些經典的物理測量方法包括電波（電離層）監測、也叫無線電測震，地震云走向測震、氣象干旱測震等，這些方法的共同特點是：目前還不能很好找到觀測方法同地震原因的必然聯系，往往只是通過對一些以往資料和經驗的歸納來提出觀點；因為他們都必須對應一個確切的地震原理才能建立正確的理論聯系，而在斷裂地震原理的框架下，并沒能建立這種關系。既然沒有根據，那這種工作的意義就很難評估了，所以，原來列入專業課題的“無線電測震”等“民間方法”也在實踐中銷聲匿跡了，而觀云的方法則在早年已經被否決，完全沒有必要再去盲目嘗試了。

當然，震前地下物理參數發生的微小變化總是一種客觀存在。因此，捕捉這些微弱信息是臨震狀態研究的重要課題。現在最關鍵的問題是要解決機理問題，機理問題解決了，就能更正確的對這些信息進行分析解讀。

7、地震的時間規律性特征

這幾乎是從前地震研究的主要方法。這種方法不管地震的原因是什么，反正根據地震記錄，采用一種方法計算，到時侯一報，不管哪種方法都有一定的“報準”的概率。各個學派有不同的算法，而且排斥否定別人的研究，大家各持己見。地震作為一種自然現象，事實上的確存在宏觀的規律性。但是，它的規律性是建立在對機理的正確認識之上的。否則，所有的方法都是無本之木，沒有涉及地震的實質，研究上也就不可能取得真正的進展。

8、地震的深度分布特征

就現在探測手段測到的震源深度絕大部分都在20km左右，這其實也是一種規律，為什么會出現這樣一個規律呢？應該好好研究！

9、地震的宏觀分布特征

“地震帶”是中國地震主要分布地區的簡稱。既然為帶，則地震頻繁是很正常的。問題是，這種地理分布與哪些規律或因素有關？這種關聯是否還涉及其他因素？

在研究歷史地震分布的時候，我們可以發現一些重要的特點：

1，中國絕大部分地區都發生過地震。盡管在中南部較少，東北、西北、西南較多，而華北平原地勢平坦也沒少發生大震。汶川震后有人根據其處在四川盆地邊緣的地理位置認定是青藏高原與印度板塊沖撞的結果，其實，真正大量的地震是發生在所謂“青藏高原”這個板塊內部的，比如西藏和青海一帶地震就十分頻繁，同時在青藏高原的另一側，南疆的沙漠和低海拔地區也是地震多發區，難道這青藏高原真是在“東沖西撞、橫行霸道”嗎？還要自己撞自己嗎？太不可思議的“實用主義”理論了！

臺灣島是一個孤立小島，海拔高度很小，卻是地震高發地區；日本千島之國，應該沒受什么大陸擠壓，但日本的地震數量也是非常之多，還有許多發生在周邊海底。所以，很難看出地震與地貌（想象中的“板塊擠壓”）的聯系，以及它們之間的某種規律。難道發生在臺灣的地震與汶川的地震、陸上的地震與海底的地震性質或者機理會不同嗎？從已經公布的監測數據來看，似乎并不存在區別。

這說明地震的分布的確是遍布各地的，與地貌海拔沒有太大關系。

2，在一個所謂“地震帶”上，雖然已經發生過的地震記錄可以連接成一線或一片，但這只是在剔除時間因素之后得到的一個靜態平面圖上存在這樣的關系。如果加上時間因素，則在這諸多的“地震帶”中，基本沒有在一個地點附近在短時間內發生兩次獨立地震的，就是說，地震帶上的地震發生不具有魚貫特性，而在很大程度上，主要還是體現隨機性。按說一個震中產生的地殼“應力”大規模釋放，產生了局部裂痕，應該在震中以外的地區形成“應力失衡”，并產生新的應力集中，所以下次最應該在震中之外很近的地方發震，就像一條已經裂縫的板子，外部加力時產生新裂縫，最可能沿著最薄弱的老裂縫末端發展下去，但地震事實上并非如此。一個地方震過之后短期內不會再震。即使同地再震，一般也是幾十年之后的事情，因為肯定存在能量累積過程；因此“斷裂”說，不論從哪個角度，都是很難講通的。

3，整個青藏高原都是地震高發區，包括西藏、南疆、甘南、川北地區，這里的地震數量占全國半數以上，但不是像板塊理論所推測的那樣都發生在青藏高原板塊的邊緣，而是發生在整個青藏高原地區。

無論哪個版本的中國地震分布圖都能顯示出，地震的分布并不同那些所謂的板塊邊緣有關，例如，發生在海城、營口、邢臺、邯鄲、臺灣一帶的地震，發生在日本附近海域中的地震，不能也把它們同“青藏高原、印度板塊”的運動聯系起來吧。可悲的是這時候又不斷衍生出什么“環太平洋地震帶”等理論，真是一條道走到黑。就在板塊理論還在為板塊的“劃界”、板塊的“運動動力”、余震的“錯動模式”、“錯動原因”這些本來不存在的問題大傷腦筋的時候，在無法解釋“斷裂帶為何有應力積累”這個最基本又最實質的“地球物理”問題的時候，在全國甚至全世界的地震臺站已經完成數字化改造，衛星在天空一眼不眨地看著地球上一切細微的變化，用上一切精密測量手段，不可能疏于防范的時候，地震還是不期而至，來去無蹤。事實已經無數次地挑戰了板塊和斷裂地震理論，已經證明它在解釋地震原因和指導預測實踐上是無效的。

地震分布與能源分布在之前的理論中并沒有被提及有關聯關系，而是分為兩個基本不相關的事情來研究的。原因很簡單大家也十分熟悉，地震被認為是地層斷裂的結果，斷裂被解釋為應力累積所致，引無數地震工作者到處安裝應力探頭探測應力變化的蛛絲馬跡：煤被認為是被突然毀滅的植物埋藏構成的；學生們總是被引導聯想冰川或者恐龍滅絕之類的突變情況；而石油一致被認為是海中浮游生物的尸體，因此石油地質專家一直在努力尋找“海相沉積”；天然氣卻被認為是煤層或含油層的有害副產品，叫做瓦斯或伴生石油氣。這樣的理論體系，當然很難為他們找到關聯關系。不過大多數人其實忽視了一些很重要的現實，那就是，能源與地震都是發生在地下，都是地球的物理化學行為。它們真的孤立存在，沒有什么關聯嗎？地球制造能源的過程真的是像現在理論所說的那樣嗎？至少，歷史上地震發生的地點同已經探明的經典能源分布的確存在關系，同時，地震用最簡單和直接的方法預示著最少一種能源存在。這個問題也需要新的理論體系來解決。

3、我對地震原因的認識：地質C-H鏈理論

地震主張的核心就是地震機理。根據多年研究的結果，本人提出地質C-H鏈理論（碳氫鏈）的地震主張。本理論認為，碳-氫是地球上最常見最重要的物質，它們的合成、存儲、衍化、釋放等過程，是構成地球物理化學變化的根本原因，也是能源和地震的唯一成因。地震存在實際的震源，它就是存在于地下20公里左右深度上的“天然氣”田，這些氣田存在巨大的化學能量，這些能量正是碳氫兩種元素以及它們的衍生物構成的。正常的情況下，天然氣田形成一個面積很大、形狀不怎么規則的“高壓儲氣罐”，這些氣罐由于氫和碳氫化合物（甲烷）的存在，存在著爆炸可能性，當滿足某種條件，這個面積達幾平方公里或幾十平方公里的“儲氣罐”被引爆，產生了相當于數百顆原子彈當量的劇烈爆炸，其頂上的區域就是震中，劇烈的爆炸會形成沖擊波傳到很遠。

總之一句話：地震是由埋藏在地下10—20km范圍內的大型儲氣結構中烷烴氣體被引爆而產生的。

首先它滿足地震的突發性和能量釋放速度特征；烷烴在封閉環境中處于爆炸混合比例時的爆鳴未必是烈焰騰騰的那種燃燒，更像是天然氣的內燃機汽缸內發生的功率強大的潔凈燃燒過程，不論油門加到多大，排氣管也不會噴射出火焰來，可以稱為“亞燃燒”。

地震能量是以化學能形式存儲在震源中，發震過程是這些能量以化學變化形式釋放，這就可以理解為什么即使很大的地震也并沒有明顯的先兆。因為這些能量在積聚和正常存放狀態下并不顯出很強的物理特性，震源就是一個普通的天然氣田而且埋藏很深，超出人們目前探測手段所能到達的范圍。所以，現在的物理探測方法難以探測到有效信息。而這些能量在一定的觸發機制下，會發生爆炸，這就是地震為什么往往具有突發性的原因。其次，由于地下結構的巨大和燃爆速度的限制，一次地震可以持續較長的時間但不降低它的猛烈性。這就造成了地震的持續性特征。

為什么地震具有持續性的特征？其一是因為作為“震源”的燃爆氣體，具有如下特性：1，即使是處在同一個空間中被點燃，全部物質燃燒和爆炸也需要一定的時間；2，如果點燃位置處在某一個角落，燃燒的時間會更長。其二是由于震源是一種具有特定埋藏深度的氣田，在這個深度上，氣田所處的積累空間不一定是一個理想的空洞，存在復雜的隨機隔離阻擋作用，其燃燒傳播的速度更慢，速度在每秒3-10公里之間，這個過程已經被證明是確實存在以及合理存在的；而且從工程經驗來看也是合理的，由于地下儲氣結構的復雜性，更快的傳播速度也不可能了。

因此每一次地震都會有震感持續時間，并且持續時間與震中的范圍具有完全的正相關性。震中區面積越大，越持續時間越長，級別越高。

由于一次地震中，參與爆炸過程的TNT當量已經很大，燃燒速度與震感持續性沒有矛盾，反而是一個完全吻合一致的自然過程。相反如果這樣大的能量在一個時間同時釋放出來，地震的烈度將會更大。幸好燃燒需要時間，也不可能多點同時滿足引爆條件同時起爆，因此地震的烈度總是有限級別。對震中以外的地區，一般都是輕損、微損和有震感而已。

其三，同樣是由于儲氣構造的復雜性，烷烴燃氣不可能一次燃燒完畢，要多次釋放多次爆炸，這就是余震產生的真正原因。

首震過后，余震的次數非常多，在同一個地理位置短時間發生這么多次震動，說明這個地方存在能夠成周期（相等和不等的時間間隔）進行釋放的能量，這些能量可以快速積累，快速滿足釋放條件，然后以更快的速度突然釋放產生震感，能滿足這種過程的物理模型可以稱為“內燃機”模式。如果有一個固定可燃氣源供給，“內燃機”可以吸氣、壓縮、點火，排氣后再次重復上述過程。我們還知道，可燃氣體有從10%到90%的寬廣的爆炸混合比，就是說，一個空間中如果存在此范圍內的混合可燃氣體，即使不壓縮，也會產生劇烈爆炸，不過爆炸能力比經過壓縮的氣體肯定還是要差一點。

我們設想有一個結構復雜的儲氣結構，它們之間有一些阻隔，或者存在上下不遠處的氣田地層中，具有較高壓力的主結構在偶然機會下被點燃爆炸形成首震，首震瞬時壓力很大，推動地殼上層運動產生震感，同時燃燒過的氣體因做功而減小壓力基本成為廢氣；首震改變了局部結構，打通了與附近其它層的隔斷，新鮮可燃氣體又放進該空間，很快形成爆炸比例。因為引爆條件依然存在，這部分氣體被點燃，形成第一次余震；過一段時間，又重復上述過程，于是在原地形成再次余震，很明顯，如果條件具備，可以形成多次余震，而且都發生在同一個地方，當然余震位置實際上也可能相對首震有所偏移。首震后可能多處形成“雷管火花塞”區，只要有未被燒盡的可燃氣體擴散轉移，余震就會此起彼伏，在一段時間內發生多次。

大家可以看出，近似“內燃機”工作過程的氣田“震源”結構，及其發生在那里的化學物理變化過程，正是我們需要尋找和加以證明的首震和余震的關系，它與地震的突發性特征、震感持續性特征產生的原理是完全一致的。天然氣田就是震源，可以形成劇烈爆炸通過化學釋能產生震感，可以在幾個小時內或幾天內在同一個空間再次聚集，而形成一定規模的爆炸才能有足夠的震感，這些特性只有氣態能源才能具備，其它能源包括炸藥，都無法自行遷移，或者不是地球物理和化學變化的組成部分，或者不具備快速燃燒或者爆炸性能，所以不能形成地震。

其四，“地質C-H鏈”理論關鍵點在于，說明了地震并不是一個簡單的機械運動（斷裂）物理過程，而是由化學變化（烷烴爆炸）擔任主角—造成震中地區強烈地面破壞和震感的沖擊波是由下面相應面積的燃爆物質化學變化產生的，而沖擊波和地面震感則是燃爆發生過程中的機械物理效應。這個特性滿足地震最重要的特點之一：點源性特征。這和煤礦瓦斯爆炸有點相似，可是地震的爆炸規模要大得多，而且是在地下封閉環境中，所以能夠產生更高的壓力和“輸出”更大的功率。爆炸后，地面上所有的地貌變化都是正常的。

其五，“地質C-H鏈”理論從另一個角度支持地震的長周期現象，就是說某一個地震的震中具有C-H氣體產生和積累的條件，那么只要這個結構沒有被徹底破壞，過若干年之后，還可能原地再震。這個周期就是C-H化合物在地下緩慢再生并且逐漸積累到能再次被引爆的水平所需的時間。這也就是產生地震“時間規律”的原因。

如果承認“地質C-H鏈”理論，將對地震研究及其他相關研究產生根本性的影響。

1，如果這的確是地震的原因，那么應該很容易進行實驗室模擬和地震現場觀測，當然模擬的原理要完全改變。我們可以擺脫困惑，很快找到震級、震源深度和TNT當量之間的關系，可以對現在所有的研究方法、研究領域、進行整理和認識，所有的是非就都有了結果。

2，對地震進行預防控制的主要工作將變成尋找潛在震源，可以看成尋找埋藏在地下的彈藥庫，如果能用特殊方法對震源進行鉆探或理化探測，從而得到準確的震源參數，那時候的預報就有了完全的把握。選點并不復雜，就在現在所謂的“地震帶”上。看看現在地震分布圖，就知道具有天然氣存儲能力的所謂儲氣結構中國大地上到處都有。

3，顯然這和能源探測工作有點相同了。當然現在用作能源的氣田埋藏都比較淺，溫度低壓力小，不易自爆。而地震震源埋藏深，特性正好相反。如果我們鉆井深度能達到20km地層，那就不但能消除震源能量威脅，而且還找到了新的能源模式，如果這些本來會爆炸的氣田能被有控制的導出，用來直接發電（比如發展天然氣燃氣輪機），那么煤、水的壓力都會減輕很多，其經濟價值實在是太大了，更重要的是，地震從此再不會危害人類。

4、地震的觸發條件

上面引用“地質C-H鏈”理論，我們已經講清楚了地震的原因就是地下烷氫氣體爆炸引起的。如果一個地方存在著儲氣結構，理論上就存在著地震的可能性，但事實卻不完全如此，有些地方存在儲氣結構，但卻沒有地震發生，這是因為地震的爆發，還需要一定的觸發條件，包括以下幾個方面：

首先是烷氫氣體的埋藏深度。地震的震源深度平均在20公里，為什么會出現這樣一個規律呢？與地殼的物理特性有關。

在前面的分析中我們已經反復表述，地震是由包含著巨大能量的震源產生的，能量是烷烴氣體和氫氣，震源是一個存在于地下、具有物理邊界的、含有一定數量的爆炸氣體的儲氣構造，震源中的能量因為長時間積累，會產生高的壓力。而具有儲氣條件的構造區域應該是比較疏松甚至存在巖溶空洞，由于20km相對200km的堅固地殼而言仍屬于淺層，因此氣體在累積的同時也存在一定的泄漏，即向更淺的表面和大氣層泄露的可能。只不過烷烴氣體產生的速度一定大于泄露的速度（漏率），在這種緩慢的微觀運動中，處于動態的平衡和穩定的增長。如果完全平衡了，就不存在積累了。地殼表面由于巖漿的冷卻收縮作用、風化、火山運動和此前其它地震的作用，存在無數的微小裂隙，但沒有直通外界的泄放通道，所以能量通過曲折途徑，在一個較大面積上產生數量很少、分布也完全均勻的泄漏，是完全正常的，如果沒有專用儀器，不會被察覺。即使有專用儀器，正常情況下對空氣中烷烴氣體的基礎含量也是完全忽略的。

我們已經說過，包括石油地質鉆探在內的人類活動，目前最深也只達到10km左右，而且普通含油結構的深度只有幾公里，并且油井只能打一個微不足道的小孔，所以目前還不可能對這個深度上的地質結構施加明顯影響（也不能說絕對沒有，注水采油就是影響地下結構的行為）。因此，我們上面所說的裂隙應該是地層形成過程中，以及在此后幾十億年中，相應的地殼巖石層自然變化形成的。人們還知道在地球過去的歲月中，自然條件曾經發生很劇烈的變化，火山和地震活動也是異常劇烈，這些都會對已經形成的巖石層的氣密性產生影響。所以，震源的能量泄漏是不可避免的，但我們可以認為這個泄漏是天然的“本底漏率”，因為不可能再小于這個數字了。“本底漏率”在整個地球表面基本處于相同的水平，至少是相同的數量級。地表形態和土質的差別不會有明顯的區別，因為對烷烴氣體的密封基本不靠地表物質。

顯然如果深度減小，地下氣體積累的通道變長，積累困難加大，而泄露程度則會明顯加大，就不利于氣體的長期積累和高壓狀態的形成，因此，在20km這個深度上形成震源是最容易，可能性最大的。大自然沒有智力，當然不會去思考并作出選擇，但是讓一種自然變化過程趨于最大穩定，則是自然界的普遍規律，自動形成不需要選擇。現在，地球上無數次地震都給出這個很有規律的參數，我們可以認為地球表面，包括地下結構是均勻的，地球的體格是健康的。

而這個參數的形成也絕不是偶然的。C—H鏈理論認為烷烴的形成是地下高溫高壓對原子碳和原子氫進行高溫高壓合成的結果，此處我們不討論這個過程只引用這個假設的結果。由于地球內部壓力高所以氣體只能向外逸散，根據C—H鏈理論對地下熱力場的分析，20km左右地下平均溫度應該在200攝氏度左右，相對合成區的高溫而言，這里就算降為低溫了，所以它的氣體結構才能轉為穩定，具備了存儲的條件，這是一個十分重要的條件。至于這個部位為什么適合于氣體儲藏，就是說有較多的非致密結構，而上部卻還有相對比較致密的結構防止氣體逸散，就要涉及地球的形成過程了。

其次是烷烴氣體的飽和度。在地下20公里的儲氣結構里，烷烴氣體經過長時間的積累，逐漸達到一定的飽和度，就有可能引起爆炸，形成地震。從余震的產生，也可以說明地震需要烷烴氣體達到飽和度才能發生。首震改變了局部結構，打通了與附近其它層的隔斷，使得新鮮可燃氣體再次在該空間快速積累，這部分氣體被點燃，形成余震。

其三是氧的觸發。氣田點燃有多種可能性。通常氫含量高的可燃氣體，遇到氧氣（空氣中的氧），在不需明火點燃的情況下就可產生爆炸，而氧是水在高溫下的分解物，空氣中氧含量已經滿足氫和烷烴的燃爆條件。如果該假設成立，那么引爆條件就演化成巖層透水或者瓦斯逸出。這都是自然界最常見的現象。可以這么設想：地下氣田中，烷烴與氫氣的混和物積累到一定飽和度，具有強烈的爆炸傾向，就像一顆大地雷，但是由于氣體的可壓縮性，又是深埋于20km的地下，就像一個厚厚的儲氣鋼瓶，在一定的條件下，比如壓力過高，局部地裂逸出或某種形式的氧氣突然侵入，都會引起這些物質爆炸，強烈的爆炸就是地震。

結束語：地震是自然界的一種現象，它發生的原因是唯一的，規律也是可以被掌握的。在人類不停的探索下，這個神秘的面紗即將被揭開。雖然在短時間里人類或許還不能對地震災害作出有效的化解，但是認識到它的發生機制，是解決問題的關鍵步驟，讓我們與天下有志者一起，共同迎接這一天的到來！