地震力学分析

地震力学分析

地震的定义地震的定义：：地球运动的过程中地球运动的过程中，，地壳的不同部位受到挤压地壳的不同部位受到挤压、、拉伸、旋扭等力的作用旋扭等力的作用，，在那些比较脆弱的部位在那些比较脆弱的部位，，岩层就容易破裂岩层就容易破裂，，引起断裂起断裂、、错位等变动错位等变动，，于是就发生地震于是就发生地震，，这类地震叫构造地震这类地震叫构造地震。。全球每年发生地震约500万次万次，，其中约5万次人们可感觉到万次人们可感觉到，，

可能造成破坏的约有1000次，7级以上的大地震级以上的大地震，，平均每年十几次平均每年十几次，，地球上90%以上的地震是构造地震

目前对地震的分析只从地球内部寻找原因目前对地震的分析只从地球内部寻找原因，，

这样只能知道地震产生的部分原因生的部分原因，，要全面了解地震产生的原因要全面了解地震产生的原因，，

应当从太空的角度全面分析分析，，先分析地先分析地球受到什么力的影响球受到什么力的影响球受到什么力的影响，，地球由于公转和自转地球由于公转和自转，，地球受到不同力的影响到不同力的影响：：首先是地球自身的引力首先是地球自身的引力（（用Fy 表示表示），），这种力在这种力在地球处处相等地球处处相等，，力场分布呈球体力场分布呈球体；；太阳和月球对地球的万有引力（分别用Ftw 和Fyw 表示表示）、）、地球公转运动产生的惯性离心力地球公转运动产生的惯性离心力地球公转运动产生的惯性离心力（（用Fg 表示，），万有引力和惯性离心力大小相等万有引力和惯性离心力大小相等万有引力和惯性离心力大小相等，，方向相反方向相反，，力场分布呈橄榄型；地球内部高温高压产生的膨胀力地球内部高温高压产生的膨胀力（（简称膨胀力简称膨胀力，，用Fp 表示表示）），这种力在地球处处相等这种力在地球处处相等，，力场分布呈球体力场分布呈球体，，地球自转产生的离心力（用Fz 表示表示），），这种力在赤道最大这种力在赤道最大这种力在赤道最大，，维度越高越小维度越高越小，，两级为零两级为零，，其它行星的引力的引力。。但地球受到最大的力的影响是自身但地球受到最大的力的影响是自身的引力的引力的引力、、膨胀力膨胀力、、惯性离心力，太阳和月球的万有引力。图1，图2，图 3.

地球受到惯性离心力和膨胀力地球受到惯性离心力和膨胀力、、以及太阳与月球万有引力的作用，几种力作用的结果使得地球时时刻刻受到了拉伸和压缩几种力作用的结果使得地球时时刻刻受到了拉伸和压缩，，

由于地球不完全是刚体结构球不完全是刚体结构，，一部分地幔是塑性和液态一部分地幔是塑性和液态，，一部分地核是液态一部分地核是液态，，这样地球受到拉伸和压缩时必然会变形这样地球受到拉伸和压缩时必然会变形，，地壳是岩石结构地壳是岩石结构，，

属脆性物质，地球变形时地壳必然会被破坏地球变形时地壳必然会被破坏，，由于地球不停的自转由于地球不停的自转，，这样地球各方向受到的拉伸和压缩是变化的各方向受到的拉伸和压缩是变化的，，地球的变形也是变化的地球的变形也是变化的，，

这样整个地壳都被破坏个地壳都被破坏，，变成了无数的板块变成了无数的板块，，板块之间时而拉伸板块之间时而拉伸，，时而压缩时而压缩，，这一过程地壳相这一过程地壳相当于受到了弹性力的作用当于受到了弹性力的作用当于受到了弹性力的作用，，

虽然太阳和月球的万有引力一次作用不会造成板块之间产生移动和错位力一次作用不会造成板块之间产生移动和错位，，引起地球发生地震引起地球发生地震，，但是经过无数次弹性力的作用但是经过无数次弹性力的作用，，在那些岩层比较脆弱的部位在那些岩层比较脆弱的部位，，

岩层就会产生移动和错位会产生移动和错位，，这样就发生地震这样就发生地震，，岩层移动岩层移动、、错位的变动比较大错位的变动比较大，，

发生地震的等级也较大发生地震的等级也较大，，如果岩层移动错位不是一次完成如果岩层移动错位不是一次完成，，

而是几次完成完成，，于是就产生余震于是就产生余震，，从以上分析可知从以上分析可知，，地球惯性离心力和膨胀力地球惯性离心力和膨胀力、、太阳和月球的万有引力是地球产生地震的根本原因太阳和月球的万有引力是地球产生地震的根本原因，，

地球自转是产生地震的必要条件地震的必要条件。。板块之间时而拉伸时而压缩板块之间时而拉伸时而压缩，，

到发生地震之前这一过程过程，，板块之间处于弹性破坏阶段板块之间处于弹性破坏阶段，，此时板块之此时板块之间依靠摩擦力维持平间依靠摩擦力维持平衡，一旦板块之间摩擦力下降一旦板块之间摩擦力下降，，板块就会移动和错位板块就会移动和错位，，发生地震发生地震。。就像一根钢轨像一根钢轨，，生产出来时由于存在夹渣生产出来时由于存在夹渣，，存在微小的裂缝存在微小的裂缝，，但可以使用，在寿命期内列车反复的通行在寿命期内列车反复的通行，，即弹性力的作用即弹性力的作用，，裂缝就会扩张裂缝就会扩张，，当裂缝扩张到一定程度当裂缝扩张到一定程度，，超过使用寿命期超过使用寿命期，，如果继续使用如果继续使用，，钢轨就会随时断裂随时断裂，，弹性破坏造成钢轨在何时断裂很难精确预测弹性破坏造成钢轨在何时断裂很难精确预测，，同样道理同样道理，，弹性破坏造成地球何时何地发生地震也是很难精确预测的弹性破坏造成地球何时何地发生地震也是很难精确预测的。。

地球板块之间处于弹性破坏阶段之间处于弹性破坏阶段，，板块之间时而拉伸时而压缩板块之间时而拉伸时而压缩，，

这样岩层并不存在积蓄能量存在积蓄能量，，发生地震也就不是释放岩层积蓄的能量发生地震也就不是释放岩层积蓄的能量。。

根据万有引力公式根据万有引力公式：：F =GM 1M 2/rr ，引力的大小与两物体的质量的乘积成正比的乘积成正比，，与它们距离的平方成反比与它们距离的平方成反比，，由于地球是球体结构由于地球是球体结构，，这样地球各处受到太阳和月球的万有引力的影响是不同的样地球各处受到太阳和月球的万有引力的影响是不同的，，

当地球太阳和月球处在同一根连线时和月球处在同一根连线时（（这根连线经过球体的中心这根连线经过球体的中心，，简称中心连线），用一切面平行中心连线把地球切成短边相等的长方体a ×a ×d ，此时体积最大的长方体位于中心连线此时体积最大的长方体位于中心连线，，体积体积＝＝a ×a ×D ，离中心连线越远，体积越小，到球体的边缘，体积趋向于零，图4，