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地震的成因、能量来源和预报方法
李宗洪
兴宁市地震预报专利产品开发有限公司
514500
摘要：
通过研究引起地震的岩石板块振动的原因、能量来源和转换，提出了新的地震原理。根据新地震原理，提出通过探测地震电场，用于确定地震正在形成孕育的地点和强度的预测预报方法；在预测预报的基础上，进一步通过探测地震电磁脉冲波，确定地震的发生；并利用地震电磁脉冲波与地震波传播的速度差获得地震预警时间进行预警。提出了地核岩浆的正电量电能，转换为地震能的过程。提出了岩石板块的电容效应和岩石板块的逆压电弯曲效应与地震的关系。提出了地核电量与地磁的关系并计算出地球球核的电量；提出了通过测算岩石板块释放的电能来速算地震能量的方法。
关键词：
地核岩浆的正电量电能；板块的电容效应；板块两面之间的地震电压；地震板块的逆压电弯曲效应；地核电能转换为地震板块振动的机械能及转化为地震能量的计算方法；板块放电产生的地震电磁脉冲波。
0 地震是如何产生的，是怎样孕育形成的，地震的巨大能量又是从哪里来的，怎样转换的，并且在很短的“余震”间隔时间内重新积聚能量和转换的？
正确地搞清楚这些问题是解决地震预报问题的前提和关键。正确的地震成因理论必须能够回答这些问题和“余震”等与地震相关的所有现象。
1 地震的原理、能量来源及其转换
目前地震成因理论有三大假说：弹性回跳说，岩浆冲击说，相变说。但在解释地震的相关现象时会出现互相矛盾的情况，僻如：板块的断裂诱发板块震动而发生地震，而板块断裂是一次性的，大地震发生后还要发生一万多次的“余震”。如汶川八级大地震从2008年5月12日截至2008年11月7日12：00共发生36144次的“余震”，延续至今。显然，在同一个地方不可能断裂几万多次，引发几万多次的“余震”。有地震经念总结是：小震闹，大震到。大地震倒成了前面发生的小地震的“余震”了，明显不合逻辑。
据观测，地震是因为岩石板块的振动引起的。那么，岩石板块为什么会振动呢？大地震后又为什么会继续发生“余震”？地震和“余震”的能量又是从哪里来的？“余震”的能量又是怎样在很短的时间内得到补充和转换的？
1.1 地震消耗的能量
根据物理学定理，任何物体的运动都必须有能量。地震运动也不例外。据估算，一年中地球上全部地震释放的能量约为1018-1020焦耳。那么这些巨大的地震能量又是从何而来，又是怎样转换为地震能量的呢？
1.2 地球获得太阳中微子的能量
太阳的中微子到达地球的1024个中微子中，有一个被地球俘获，地球一年中吸收太阳中微子的能量为9.26×1021焦耳。这些能量被地震、火山，地球对太空的热辐射等消耗掉，保持一种相对的地球能量收支平衡状态。否则，地球就会变成火球，地球就会爆炸。
1.3 地震的能量来源和转化
地球把源源不断吸收到的太阳中微子能量，经过一系列的转换，转换为岩石板块振动的机械能。
1.3.1 地球把吸收到的太阳中微子能量，直接转换为地核岩浆的热能，使地核岩浆的温度保持在4000至6000℃之间，成为地核高温岩浆。
1.3.2 地球把吸收到的太阳中微子能量，转换为地核岩浆的正电离子电能。
地核岩浆的温度达到4000至6000℃，使岩浆处于离子状态，地核岩浆的等离子经过电子的热扩散，把自由负电子扩散至地核之外，导致地核成为带正电量的岩浆球核（张先梅，万宝年；2004，HT一7托卡马克等离子体的电子热扩散系数与等离子参数的关系，华东理工大学学报）。这种情况虽然是仅根据物理学上的电子的热扩散原理推论出来的，但可以从百度上搜索到的火山喷发放电图上得到验证（图1）。
图1 火山喷发放电图
地球带正电量的球核随地球自转，还会产生线速的电流，象电子的自旋产生磁极一样产生地球的磁极，这种球核的线速度电流产生的地球磁极与右手螺旋法则相符。因为地磁强度与球核的电量相关，当板块放电产生地震时，球核电量会减少，磁场强度便会随着下降。
地球岩浆球核的电量：
要计算岩浆球核的总电量，我们需要知道磁场强度B、地球的半径R和旋转角速度ω。磁场强度B可以通过地核岩浆产生的磁场强度和地球半径的比值计算得到，
即 B=0.4高斯/6371千米= 6.3×10-9特斯拉/米。
地球的半径R=6371千米。
旋转角速度ω可以通过地球的自转周期(一天)和地球自转的角速度(15度/小时)计算得到，
即ω=2π/(24小时3600秒/小时)= 7.27×10-5弧度/秒。
有了这些参数，我们可以使用安培环路定律(∮B·dI= μ0I）来计算岩浆球核的总电量。安培环路定律告诉我们，穿过一个封闭曲面的磁通量等于磁感应强度B、曲面面积S和磁导率μ0的乘积。在这个问题中，我们可以将地球视为一个球面，那么曲面面积S就是地球的表面积，
即4πR2。磁导率μ0是一个常数，约为4πx10-7特斯拉·米/安培。
将上述参数代入安培环路定律，我们可以得到:
4πR2 B = μ0 I
其中，I是岩浆球核的总电量。
将数值代入，我们可以得到:
4π(6371千米)2 6.3×10-9特斯拉/米= 4πtx10-7特斯拉·米/安培I
解这个方程，我们可以得到:
I=(6371千米)2 6.3×10-9特斯拉/米/(4πx10-7特斯拉·米/安培)≈8.4×1023库仑
岩浆球核的总电量约为8.4×1023库仑。
关于电量符号为什么是电流的符号I而不是Q，这是因为在电磁学中，电流的定义是单位时间内通过导线横截面的电荷量。在这里，地核岩浆可以看作是一个巨大的导线，它在单位时间内通过其横截面的电荷量就是岩浆球核的总电量。我们用I来表示岩浆球核的总电量。
1.3.3 地球把吸收到的太阳中微子的能转换为板块周期性振荡的地震机械能
1.3.3.1 岩石板块的电容效应和板块上下两面之间的电压/电场。
当带正电的地核岩浆侵入到岩石板块下面时，会使板块产生电容效应，板块下面接触岩浆的一面不断涌积带正电离子的岩浆，板块的另一面则感应积聚负电子电量，千米深的地下不同于地表，是无水绝缘的环境，岩石板块是不良导体，板块的上下两面之间便会产生电压/电场（图2）。
图2 岩石板块的电容效应和上下两面之间的电压/电场
板块的上下两人面之间还会出现约一千度的温差（图3），而产生温差电压。当初本编认为是