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  1. 地震和气候之间有关连吗?
  2. 板块构造学是什么?
  3. 什么是地壳潜没?
  4. 地震与当地火山活动有关连吗?
    撰文:李本滢

  1. 地震和气候之间有关连吗?

    地球的气候与地震,二氧化碳和海洋有关。

    循环由火山释放二氧化碳,进入大气开始。我们知道,二氧化碳是主要的温室气体,保持地球温暖(若不这样,地球的温度将从平均约摄氏 15度下降到惊人的零下18度!)。热力助长海水蒸发,产生云和雨。雨水由于含有溶解的二氧化碳畧带酸性。雨水的酸度腐蚀地球表面岩石,溶解了的矿物质从而流进江河和海洋。矿物质一般含有碳,而这些碳可能曾经是源远流长的远古生物。一旦流进海里,矿物质最终在海底成为沈淀物,继而成为岩石。地表板块结构的缓慢移动,使这些岩石潜没逐渐进入地球的地幔。在那里,地球内部巨大的热力令二氧化碳释放出来,经火山活动返回大气,完成整个循环。


    figure1
    图 1.

    另一方面,月亮透过地心引力,扮演减轻地球转轴摇晃的角色。因为甚小的摇晃也会引起地球转轴大幅度倾斜,带来冰河时期。  

    在过去40亿年中,上述两个因素令地球的气候维持相当稳定,使生物欣欣向荣(之后,出现恐龙,再很长时间之后出现人类)。

    自从200 多年前的工业时代开始,耗用矿物燃料增加,特别是在过去30年中,令大气中的二氧化碳显著增加,启动了我们现正面对的全球变暖,扰乱了正常的循环。科学家估计大气二氧化碳以及已转变的气候会荧绕很多很多年,人类在地球上消失后,仍会维持一段长时间。


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  2. 板块构造学是什么?

    20世纪60年代初,一个遍及全球的地震监测网建成,我们关于地震的知识突飞猛进。一场地震发生时,它向四面八方发送出振动(或震波)。由于地震波到达各地震监测站的时间不同,利用时间的差异,我们便能够将地震震中定位。

    由是,出现了一张类似下面图2的地震区域图。图中可见地震位置或多或少标志了巨大板块的边沿。因此我们知道地球的地壳由十多个地壳板块组成。一些板块几乎停滞不动,另一些板块每年可能移动几厘米。板块与板块之间互相磨擦,挤压,或者在彼此的下面或上面移动,产生了地球上大多数的地震。


    figure2
    图 2.  国际地震中心(ISC)编制的世界地震区域图 1964-2008
    (取自 Dmitry Storchak, István Bondár, James Harris & Oriol Gaspa 的“International Seismological Centre (ISC): Current Status & Plans”)

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  3. 什么是地壳潜没?

    地壳潜没是指两个地壳板块磨擦,挤压,并且在彼此的下面或上面移动。测量到的移动速度一般为每年几厘米,结果是聚积了大量能量。当极限超越时,板块破裂,巨大能量溢出。图3显示海底地震的机制,并且解释海啸如何发生。  

    figure2
    图 3.

    海洋板块密度比大陆板块大。因此,海洋板块通常在大陆板块下面滑动。


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  4. 地震与当地火山活动有关连吗?

    如上所述,地壳潜没有时造成火山弧。环太平洋地区以活火山和地震为特色,是一个例子。有火山弧的地方包括日本,菲律宾,阿留申群岛和美国的西海岸。潜没机制(参阅图3)帮助解释为什么火山与地震位置之间经常有一段距离。 

    须注意,地震不是经常与当地火山有关连。世界上很多地方出现的地震是与火山无关的。换句话说,地壳潜没不一定产生火山。 


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   参考:

  1. New Scientist, Sep 2008, p.34.

最近修订日期: <2014年4月1日>