日本会沉没吗? ———地震地热说的解释
(湖南省地震局, 长沙 410007)
摘要: 本文采用日本的本土地震目录, 依据作者独创的地震地热说原理与工作方法, 从地震柱构造的立体图像、地震柱构造活动的独立性以及火山活动的继承性等项研究, 得出结论认为: 只要地震不灭、火山不灭、熔岩体还在, 日本的本土就不会沉没。本文在地震柱构造活动的独立性中, 初步厘清了日本及其邻区强震、火山与地震柱构造的大致关系, 有意者循着地震地热说的原理与工作方法, 凭借日本本土成熟的地震资料, 或许能够尽快找到壳内强震与地震柱型火山活动的预测方法。
关键词: 地震地热说, 地震柱构造, 壳下地震, 壳内强震, 火山
DOI: 10.48014/kcst.20240401003
引用格式: 陈立军. 日本会沉没吗? ———地震地热说的解释[J]. 中国科技知识, 2024, 1(1): 1-10.
文章类型: 科普性研究论文
收稿日期: 2024-04-01
接收日期: 2024-06-15
出版日期: 2024-06-28
0 前言
日本会沉没吗?答案是否定的。
最近，作者从公网获得日本及周边地区1967~2024.2.29的日本本土地震目录，含东经120°~155°、北纬20°~50°地区，M1.0+地震2469918枚，其中M2.0+地震889507枚(见表1)。研究区内最大地震9.0级，最大震源深度698km，属于全球中、深源地震活动最为强烈的地区之一，也是壳内强震与火山喷发最为强烈的地区之一。
表1 研究区地震活动的统计
Table 1 Statistics of seismic activity in the study area
|
项目 |
地震总数 |
壳内地震 |
壳下地震 |
壳下占比/% |
最大深度/km |
最大震级 |
|
6724M1 |
2469918 |
1519216 |
950702 |
38.5 |
-698 |
9.0 |
|
6724M2 |
889507 |
466338 |
423169 |
47.6 |
-698 |
9.0 |
|
07M2 |
407471 |
205855 |
201616 |
49.5 |
-671 |
9.0 |
|
09M2 |
176879 |
108301 |
68578 |
38.8 |
-629 |
7.6 |
|
10M2 |
11830 |
2303 |
9527 |
80.5 |
-698 |
8.1 |
|
11M2 |
239105 |
136661 |
102444 |
42.8 |
-293 |
7.7 |
由表1可见，这些地震目录中的壳下地震占相应地震总数的比例均在38%以上，因而满足地震地热说原理的研究要求。按照地震地热说中的地震柱构造定义和全球地震柱构造的编号，划分了07号日本地震柱、09号北马里亚纳地震柱、10号马里亚纳地震柱和11号台湾及琉球地震柱等4个地震柱构造。研究区M2.0+地震总体的震源深度地理分布及4个地震柱构造影响区的区域展布如图1所示。图1中还包含同时期的M7.0+壳内强震以及现代火山喷发的地理分布。
图1 研究区地震与火山活动分布
(据日本本土地震目录，1967—2024.2.29，M2.0+地震，下同)
Fig.1 Distribution of seismic and volcanic activities in the study area
(According to the Japanese local earthquake catalog，1967—2024.2.29，M2.0+，the same below)
为了解开强震与火山预测的世界性难题，作者经过长期研究，自创了一套地震地热说的原理与工作方法[1-6]。地震地热说认为，地球上地幔的中深源地震活动是M6+壳内强震[7-19]和地震柱型火山喷发[20-29]的真正根源。中深源地震活动形同烧开水的物理过程[30]，下部地层的熔岩被深部地层加热，产生相变，空泡成生，不断增长与上升，随着温压条件变化与空泡内的压力不平衡而溃灭，将热能传递给上部地层，达到能量积累。能量不能直接向地表逸散时，只能周而复始，自下而上，逐层激发，逐层累积，当地壳底部能量积累达到地壳承受极限时，就会突发壳内强震，或者喷发火山，或者兼而有之。所谓壳内强震和火山喷发的预测研究，就是寻觅“响水不开”的时机、位置和强度的研究。
所谓地震柱构造，就是上地幔内由中、深源地震活动的震源体密集而成的倒立的圆锥体，最大深度可达700+km。全球已划分出24个地震柱构造。地震柱构造可以是单一的，也可以细分若干子柱构造组合而成，视中、深源地震活动与壳内强震和火山的密切关系程度而定。单一的或者地震子柱构造才是与地震和火山一对一的直接关系。图2为研究区地震柱构造的三维分布。
地震柱构造具有若干基本的属性，是地震地热说立论的物质基础，也是地震与火山预测研究的最佳平台。地震柱构造都拥有自己的深部熔岩体，其内具有高温高压，地震柱型火山可以喷高数千米乃至15km。熔岩体下潜的深度应该远大于最大震源深度，因为在大于600km的深部，仍然可以发生7级和8级的强震，需要更深地层的能量供给。壳内强震和火山喷发是地震柱构造活动的一对孪生兄弟，可以互为补充、互为消减。地震柱构造影响区只是统计单元而不是固定的地块构造。火山喷发多发生在地震柱构造的出地点(圆锥体中轴与地表交汇点)附近，而壳内强震则多沿着地壳活动构造，断裂或者褶皱构造，发生在影响区的敏感区域或边缘。地震柱构造的活动具有强烈的独立性，详见下述。地震柱构造活动具有明显的准周期性，作者称之为地幔年代际震荡。
图2 研究区地震柱构造的三维分布
Fig.2 Three-dimensional distribution of seismic cone tectonics in the study area
以下依据上述原理从三个方面来探讨本文的主题。
1 研究区地震柱构造的立体图像
1.1 07#日本地震柱构造的三维分布
图3为07日本地震柱构造的三维分布。由图3可见，日本地震柱构造有3个分支，最大深度达700km。3个分支呈三足鼎立，东分支倾向东北，西分支倾向西南，北分支向北延伸颇远，直达56°N以远，构成最为稳定的空间结构，不为近地表的地块或者海沟的异动所干预。2011.3.11的M9.0地震是全球少有的9级地震之一。火山活动也很活跃。
1.2 09#北马里亚纳地震柱构造的三维分布
图4为北马里亚纳地震柱构造的三维分布。由图4可见，北马里亚纳地震柱构造有2个分支，北分支直立，南分支呈叠瓦状略向西南倾斜，可能受到10号马里亚纳地震柱构造的牵连(详后)。
1.3 11#台湾及琉球地震柱构造的三维分布
图5为台湾及琉球地震柱构造的三维分布。由图5可见，台湾及琉球地震柱构造由若干个地震子柱组成，整体近于直立，类似壁状。最大震源深度293km。该地震柱构造的壳内强震与火山大多集中在九州地区，尤其鹿儿岛地区火山频发。我国台湾只涉及台北部分地区，台南地区归属22#马尼拉地震柱构造。
图3~图5中的地震柱构造图像是精确的，壳内强震和火山的分布只是示意。
这3个地震柱构造都拥有自己的壳内强震与火山活动的独立系统，是研究区地貌长期稳定的构造基石。
1.4 10#马里亚纳地震柱构造的三维分布
图6为10马里亚纳地震柱构造的三维分布。该构造资料不全，只有北端的一小部分，而且远离人类居住区，对人类危害不大，为读懂图2罗列于此。
图3 07#日本地震柱构造的三维分布
Fig.3 Three-dimensional distribution of 07# Japan seismic cone tectonic
图4 09#北马里亚纳地震柱构造的三维分布
Fig.4 Three-dimensional distribution of 09# northern Marianna seismic cone tectonic
图5 11#台湾及琉球地震柱构造的三维分布
Fig.5 Three-dimensional distribution of 11# Taiwan & Ryukyu seismic cone tectonic
图6 10#马里亚纳地震柱构造的三维分布
Fig.6 Three-dimensional distribution of 10# Mariana seismic cone tectonic
2 地震柱构造活动的独立性
图7为2011-3-11日本M9.0地震后50天、200天、300天和一年以内研究区内地震活动的分布。由图可见，M9.0地震仅仅只是07日本地震柱构造的独立活动，与周边的地震柱构造活动无关，充分显示了地震柱构造活动的独立性。由此，我们也可以严格地划分出07和09两个地震柱构造影响区的边界。
新燃岳火山位于11#台湾及琉球地震柱构造内，沉寂了300年，于2011年1月复苏，3.13大型喷发。这些显然只与11#地震柱构造有关，而与07#地震柱构造内的M9地震无关。
图1中的蓝色三角形为富士山火山，位于09#地震柱构造之内，其喷发与否，应该只与09#地震柱构造的活动有关，而与11#地震柱构造内的樱岛火山的活动也是无关的。
地震柱构造活动的独立性使得壳内强震与火山喷发的预测研究具有很高的针对性。
图7 地震柱构造活动的独立性
Fig.7 Independence of seismic cone tectonic activity
3 研究区火山活动的继承性
图8为更新世、全新世和1967—2024年火山喷发的分布图。研究区有更新世火山196座，全新世火山164座，1967年以来喷发过的火山48座。时间跨度近百万年，然而图6中的火山分布条带表现近乎完美的一致性，不为地质岁月所更改。
这一切说明，本研究区内的上地幔熔岩体并没有出现如夏威夷和意大利那样的熔岩体迁徙现象，因而保持着本区古有的地貌形态。这就是地壳构造活动继承性的魅力。
图8 研究区火山活动的继承性
(资料据:https://volcano.si.edu/volcano.cfm?vn=275080)
Fig.8 Succession of volcanic activity in the study area (Data from:https://volcano.si.edu/volcano.cfm?vn=275080)
4 讨论
通过对研究区地震、火山和地震柱构造的研究，人们不得不问:为什么多少万年的地貌状态，《山海经》里就存在的桑国，突然要在几十年之内沉没呢?人们常常就3000m深度海沟异变的大哗，说是日本要沉没了!可3000m深度海沟的异变对于庞大的日本地震柱构造来说，不过是苹果上的一个指甲印，动摇不了地震柱构造固有的活动规律。
火山有利生长新的岛屿和修复已有陆地，壳内强震只能制造和修理断层与海沟，都不会造成大面积陆地的沉没。引导沉没论的无非是“碰撞”和“俯冲”这4个字。可是回头一看，07#和09#两个地震柱构造共有5条腿，深度700+km，而且“四腿八匝”构成像板凳一样最为稳定的空间结构，谁能碰撞得了，又如何能俯冲得了呢?由图7可见，M9地震活动似乎像是如针灸的针扎出来的，或者如共工用头触出来的，而不像是被碰撞得一盘散沙似的。看来是有人太多信奉了上述那4个字，本文却不敢苟同。碰撞说者根本不知道碰撞的力源，更不知道地球上在何时何地会发生“碰撞”，因而只能向世界宣称地震不可预测，从而导致地震不可知论。
5 结语
1976年1月，我们在北京的友谊宾馆参加1975年海城地震预报经验总结的全国会议，当时的华国锋代总理批准我们观看保密电影《沉没》，心头大震。近些年日本时常传出“沉没”的担忧，思虑再三，终成此文。
本文采用日本的本土地震目录，依据作者独创的地震地热说原理与工作方法，从地震柱构造的立体图像、地震柱构造活动的独立性以及火山活动的继承性等项研究，总结一句话:地震不灭，火山不灭，熔岩体还在，日本的本土就不会沉没!
值得指出的是，本文在地震柱构造活动的独立性中，初步厘清了日本及其邻区强震、火山与地震柱构造的大致关系，有意者循着地震地热说的原理与工作方法，凭借日本本土成熟的地震资料，或许能够尽快找到强震与火山活动的预测方法。
致谢:试着写一篇科普性研究论文，希望能有人能喜欢。谢谢!
利益冲突: 作者声明没有利益冲突。
[①] 通讯作者 Corresponding author:陈立军，seisman@foxmail.com
收稿日期:2024-04-01; 录用日期:2024-06-15; 发表日期:2024-06-28
参考文献(References)
[1] 陈立军. 中国地震震源深度与强震活动状态研究[J]. 地震地质, 2000, 22(4): 360-370.
https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-4967.2000.04.004
[2] 陈立军. 地震地热说原理与应用[J]. 内陆地震, 2012, 26(2): 108-122.
https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-8956.2012.02.002
[3] 陈立军. 地震柱的概念及其基本特征[J]. 华南地震, 2013, 33(1): 1-14.
https://doi.org/10.13512/j.hndz.2013.01.003
[4] 陈立军, 胡奉湘, 陈晓逢. 全球地震柱的地震层析成像证据[J]. 华南地震, 2013, 33(4): 1-10.
https://doi.org/10.13512/j.hndz.2013.04.001
[5] 陈立军. 青藏高原的地震构造与地震活动[J]. 地震研究, 2013, 36(1): 123-131.
[6] 陈立军. 北半球表面露出的主要构造带及上地幔的地震柱构造简化图———地震地热说编图说明[J]. 自然科学, 2020, 8(3): 142-157.
https://doi.org/10.12677/OJNS.2020.83020
[7] 陈立军. 2012年0419预测卡片(3年期)的试验总结—地震地热说的壳内强震与火山预测方法介绍[J]. 自然科学, 2015, 3(4): 147-164.
https://doi.org/10.12677/OJNS.2015.34019
[8] 陈立军. 2013年巴基斯坦7. 7级地震与兴都库什的地震构造[J]. 内陆地震, 2015, 29(1): 15-27.
https://doi.org/10.16256/j.issn.101-8956.2015.01.002
[9] Chen L J. Study on the Seismogenic Mechanism of the Earthquake Mw6. 9 in 2014 in the Aegean Sea Seismic Cone. International Journal of Geosciences, 2016, 7(5): 669-684.
https://doi.org/10.4236/ijg.2016.75052
[10] 陈立军. 爱琴海地震柱2014年6. 9地震的孕震机理研究(中文版)[EB/OL].
http://blog.sina.com.cn/s/blog_41478bf40102wgwq.html,2016-05-24
[11] 陈立军. 厄瓜多尔地震柱的构造与地震和火山的预测研究[J]. 自然科学, 2016, 4(3): 292-306.
https://doi.org/10.12677/OJNS.2016.43035
[12] 陈立军. 吉林松原地震活动与珲春地震柱构造[J]. 自然科学, 2019, 7(5): 429-438.
https://doi.org/10.12677/OJNS.2019.75052
[13] 陈立军. 伊朗地区的地震活动与地震柱构造[J]. 自然科学, 2019, 7(6): 494-514.
https://doi.org/10.12677/OJNS.2019.76060
[14] Chen L J. Seismic Activity and Seismic Cone Tectonics on the West Coast of the United States[J]. Journal of Geoscience and Environment Protection, 2019, 7(11): 92-112.
https://doi.org/10.4236/gep.2019.711007
[15] Chen L J, Chen X F, Shao L. Method Research of Earthquake Prediction and Volcano Prediction in Italy. International Journal of Geosciences, 2015, 6(9): 963-971.
https://doi.org/10.4236/ijg.2015.69076
[16] 陈立军, 陈晓逢, 邵磊. 意大利地震与火山预测方法的研究(中文版)[EB/OL].
http://www.360doc.com/content/20/0710/14/3572959_923367950.shtml,2015-9-14
[17] 陈立军. 美国西海岸的地震活动与地震柱构造(中文版)[EB/OL].
http://blog.sina.com.cn/s/blog_41478bf40102yv2k.html.2019-11-25
[18] 陈立军. 粤桂琼地区地震活动环境与北流5. 2 级地震———地震地热说的解释[J]. 自然科学, 2020, 8(3): 112-135.
https://doi.org/10.12677/OJNS.2020.83018
[19] 陈立军. 白话2023年2月6日土耳其M7.8地震成因[EB/OL].
http://www.360doc.com/content/23/0228/16/3572959_1069835207.shtml
[20] 陈立军. 西班牙拉帕尔玛岛火山喷发的成因及其预测的可能性———地震地热说的解释[EB/OL].
http://www.360doc.com/showweb/0/0/1026790914.aspx
[21] Chen L J, Chen X F, Wan F F, et al. Comparative Study of Global Seismicity on the Hot Engine Belt and the Cooling Seismic Belt—Improvement on Research Ideas of Earthquake Prediction. International Journal of Geosciences, 2015, 6(7): 741-749.
https://doi.org/10.4236/ijg.2015.67060
[22] 陈立军. 全球热机带和冷机带火山活动的比较研究———兼论对热机带火山预测研究思路的改进[J]. 地球科学前沿, 2015. 10. Vol. 5 No. 5.
https://doi.org/10.12677/AG.2015.55034
[23] 陈立军. 西北太平洋滨海地区的地震活动与地震柱构造[J]. 地球科学前沿, 2016, 6(3): 214-238.
https://doi.org/10.12677/AG.2016.63024
[24] 陈立军. 全球火山活动成因及其分类研究[M/OL]. 汉斯预印本, 2016.
https://doi.org/10.12677/HANSPrePrints.2016.11020
[25] 陈立军. 地震柱型火山喷发特征[EB/OL]. 2016-06-11.
http://www.360doc.com/content/20/0710/08/3572959_923305925.shtml
[26] 陈立军. 地幔柱型火山喷发特征[EB/OL]. 2016-06-02.
http://www.360doc.com/content/20/0710/07/3572959_923303287.shtml
[27] 陈立军. 1963—2022年间全球地震与火山活动状态研究———地震地热说的解释[EB/OL].
http://www.360doc.com/content/22/0411/15/3572959_1026004505.shtml
[28] 陈立军. 壳下地震活动的研究(6)地幔的年代际振荡和年际振荡(MDO)[EB/OL]. 2013.
http://www.360doc.com/content/20/0720/10/3572959_925502948.shtml
[29] Chen L J. Mantle Decadal Oscillation(MDO)[EB/ OL]. 2013.
http://www.360doc.com/content/20/0720/10/3572959_925505951.shtml
[30] Brennen C E. Cavitation and bubble dynamics[M]. Oxford University Press Inc. , New York, 1995.
Will Japan Sink? ———The Explanation of the Seismo-Geothermics
(Hunan Earthquake Agency, Changsha 410007, China)
Abstract: Using the local earthquake catalog of Japan, based on the author’s original Seismo-Geothermics and it’s working methods, and from the study of the stereoscopic image of seismic cone structure, the independence of seismic cone tectonic activity and the inheritance of volcanic activity, this paper draws a conclusion that the Japanese home islands will not sink as long as earthquake still exists, volcano is still active and their lava cones are still there. In this paper, based on the independence of seismic cone tectonic activities, the general relationship between strong earthquakes, volcanoes and seismic cone tectonics in Japan and its adjacent areas is preliminarily clarified. Relying on the mature seismic data in Japan, Interested parties may be able to find out the prediction methods of intracrustal strong earthquakes and seismic cone type volcanism as soon as possible through the principle and working method of Seismo-Geothermics.
Keywords: Seismo-gethermics, seismic cone tectonic, subcrastal earthquake, intracrustal strong earthquake, volcano
DOI: 10.48014/kcst.20240401003
Citation: CHEN Lijun. Will Japan sink? ———The explanation of the Seismo-Geothermics[J]. Knowledge of Chinese Science and Technology, 2024, 1(1): 1-10.