地震危机:
21世纪前20年,震级7.0以上地震共计造成约80万人死亡,其中:2004年印尼地震引发海啸造成29.20万人死亡,2005年巴基斯坦地震造成9万人死亡,2008年汶川地震造成6.9万人死亡,2010年海地地震造成22.25万人死亡,2011年日本地震造成2.21万人死亡,地震同时引发海啸,导致福岛核电站泄露,发生核污水排海,鱼类大量死亡,持续污染海洋;2023年土耳其地震造成5.05万人死亡。地震具有不可预测性,现代社会人口集中在超大城市,高楼林立,如果地震发生在超大城市,单次地震死亡人数可能达百万人。
发生原因:
地震的发生,是物质相变过程衍生的自然灾害。自然界中,物质具有六种状态:固态、液态、气态、等离子态、超固态、中子态。这六种状态的转变,往往伴随着温度、压力的上升,固态转化为液态称为熔融,液态转化为气态称为汽化,气态转化为等离子态称为离子化。
人类利用能源的历史,就是物质相变的利用过程。
蒸汽机:通过锅炉燃烧煤炭,液态水吸收热量,汽化为蒸汽,体积膨胀、压力上升,推动活塞往复运动,活塞连接机械臂带动火车行驶。
内燃机:通过汽油、柴油与空气燃烧,汽化为气态,体积膨胀、压力上升,推动活塞往复运动,活塞连接机械臂带动汽车行驶。
核电站:通过放射性物质衰变释放热能,反应堆冷却水吸收热能,另一套隔绝热交换系统吸收热能,将液态水汽化为蒸汽,推动发电机叶片带动转子转动,转子切割磁感线产生电能。
火力发电厂:通过锅炉燃烧煤炭,水冷壁内部液态水吸收热量,汽化为蒸汽,体积膨胀、压力上升,通过汽包分离,饱和蒸汽推动发电机叶片带动转子转动,转子切割磁感线产生电能。
飞机:通过航空燃油与压缩空气充分燃烧,液态燃油燃烧汽化为气态,喷射高温高压气体,推动飞机飞行。
液体火箭:通过液氢、液氧燃烧汽化为气态,喷射高温高压气体,推动火箭飞行。
地震是固态物质转化为液态物质过程中,体积膨胀、压力上升导致的自然灾害。地核温度在4000~6800℃之间,地幔温度范围在1000℃一4000℃之间,地壳温度小于1000℃。地核产生的热量从高温区域向低温区域地幔、地壳转移过程中,物质熔点受到压强、温度、成分的影响,会在不同区域产生液态物质,这部分液态物质称为软流圈。
固态物质传热方式只有热传导和热辐射两种,当固态物质转化为液态物质时,传热方式由两种转变为三种,分别是:热对流、热传导、热辐射。在地幔中,软流圈传热速率大于固态岩石圈,这触发了热积聚现象:封闭或者半封闭系统吸热能力大于散热能力,温度上升,压力增大,产生破裂或爆炸现象。锅炉爆炸、核电站堆芯融化就是热积聚现象的体现。
软流圈存在于地幔中,属于封闭空间,当软流圈吸热能力大于向周围固态岩石圈散热能力,热积聚现象会导致内部温度、压力持续上升,达到岩石圈耐压极限,岩石层断裂位移瞬间释放能量,产生地震。
软流圈的形成受到三项指标支配,包括物质成分、压强、温度。
物质成分:地幔硅酸钠熔点约为1089℃,硅酸铁熔点约为1450℃,硅酸钙熔点约为1540℃,硅酸铝熔点约为1750℃左右,硅酸镁熔点约为1890℃。物质成分不同,熔点也不同。
压强:地幔物质熔点受到压强作用影响,这与水汽化受到大气压强支配一样,在高海拔地区,大气压强降低,水汽化沸点就降低,在海平面地区,大气压强上升,水汽化沸点就上升,在高压锅炉内,水在200度温度,仍然可以维持液态。地幔物质随深度上升,压强上升,熔点随之上升。但是,在地球相同深度,不同区域内部压强并不一致,在地壳板块交界处,内部压强相对其他区域降低,这主要因为板块交界处存在地质断裂带,相当于地壳缝隙,缝隙内部下方压强偏低,因此,地幔软流圈容易在板块交界处下方形成,这也是全世界地震80%以上浅源地震、90%的中源地震和几乎全部的深源地震集中在板块交界处的原因。
温度:物质熔点就是固态物质转化为液态物质的温度临界值,这个温度临界值受到压强、物质成分作用,当地幔深度增加,压强上升,物质熔点的温度临界值也随之上升。
正是由于地幔物质受到成分、压强、温度的影响,无数个微小的软流圈在地幔中不断生成,无数个成熟的软流圈破碎岩石圈释放能量,在这种不断生灭过程中,产生了地球每年多达500万次地震,但其中绝大多数地震太小或太深,人们无法感受到。其中:6级以上地震每年大约在100-300次之间,7级以上地震每年大约有18次左右,8级地震每年平均一次。
地震的发生与加热液态水,从锅底产生无数个微小气泡,到达液面破裂状态一致,液体汽化后,因为气泡自身密度降低,气泡会在浮力的作用下到达液面破裂。地幔固态物质融化形成软流圈,也叫液泡,液泡利用自身热对流物理特性,持续吸收热能,压力上升撑破岩石圈释放能量。地震是地幔液泡破裂过程释放能量产生的自然现象。
地震发生在距离地面以下720公里范围内,没有任何方法能够消除所有地震。但是,对人类造成重大灾害的地震主要是由浅源地震造成,通过疏导、转移能量阻止或者降低浅源地震震级可以实现,主要有两种方式:
1、让地幔软流圈内部能量以液态水吸热的形式释放
自然界存在天然形成的以液态水吸热制止火山、地震大规模爆发的区域,美国黄石公园超级火山就是典型区域。这座巨大的火山岩浆库距离地面最近仅为八公里,火山口有超过10000多个热泉,这些热泉分布在火山口各个区域,最著名的热泉包括:老忠实喷泉、大棱镜彩泉、城堡间歇喷泉、巢穴间歇喷泉、牵牛花热泉、小饼干热泉和蓝宝石热泉等,这10000多个热泉持续吸收地下岩浆库热能,持续向地壳表面释放热能,这阻止了黄石火山热能持续积聚,从而阻止了火山喷发,也阻止了规模更大的地震爆发。
黄石火山就像火力发电厂锅炉,持续释放热能,如果没有冷却水吸收热能,封闭空间锅炉就会持续积聚大量热能,压力持续上升而爆炸。热泉就像锅炉的冷却水,使地下热能有序引导到地面释放,阻止了地震和火山大规模爆发。
黄石火山的主要冷却水来源于黄石湖,这个湖位于黄石火山口的中心,而黄石湖的水源来源于黄石河,它是密苏里河上游的主要支流。如果没有这条河流经过黄石火山,仅凭地壳岩石层以热传导、热辐射方式向外界释放能量,最终只能通过火山喷发释放能量。因此,这条黄石河阻止了黄石火山喷发,也阻止了地震的产生。液态水导热的重要特性是热对流,通过热对流可以将黄石火山的热能引导至地面,这是黄石公园几十万年未喷发的原因。如果河流改道或者枯竭,那么黄石火山必然会喷发。
黄石火山的特殊性在于没有天然形成的火山锥,火山口的海拔低于黄石河的海拔,这为黄石河水流入火山口提供了巨量冷却水,全世界99%以上火山都有火山锥,因此,在自然状态下,河水能够流入火山口是极端特例。
人工模拟黄石火山疏导地下热能的方式,可以阻止此地区火山和地震的发生。使用页岩气开采技术“水力压裂方法”、钻掘机、盾构机、炸药爆破等方式,将火山锥底面压裂出巨大裂缝,这个巨大裂缝穿透整个火山锥,就像在大山底部开凿出隧道一样,然后将附近大河支流改道,穿过死火山地下隧道,让河水通过火山高温区域吸收热能,模拟黄石火山相同方式,用水带走软流圈积聚热量,防止地下软流圈积聚憋压破裂爆发地震或者火山喷发。
另外一种方式是通过“水力压裂方法”分别将地壳深处高温区域压裂出2处裂缝,使这两处裂缝相互联通,在地表建立地热发电站,通过在注入井注入高压液态水,通过生产井回收高温蒸汽进行地热发电和综合利用。利用之后的温水再通过注入井回灌到地壳深处循环吸热。这种方式即可以将软流圈热能通过液态水汽化吸热引导至地面,减少地震震级或者消除地震,同时可以充分利用地热资源为人类社会提供清洁电能。
2、让地幔软流圈内部能量以火山喷发岩浆的形式释放
21世纪以来,火山喷发仅仅对人类造成54人死亡,这与地震带来的80万死亡人数相比,几乎微不足道。火山喷发是地幔软流圈内部压强大于火山口岩石压强,冲破火山口,液态岩浆释放到地面上的自然现象,因此,火山喷发和地震是软流圈能量释放的不同方式。这也可以从火山在地球上的分布来证明,火山主要集中分布在板块交界地带,这也是地震频发的区域。
如果火山口内部耐受压强大于此区域地壳岩石层,那么存在于此区域地下软流圈就会选择压强低的断裂地壳岩石层,以地震的方式释放能量。如果火山口内部耐受压强小于此区域地壳岩石耐受压强,那么软流圈就会选择压强低的冲破火山口,以喷发岩浆的方式释放能量。
而火山在不断喷发过程中,火山锥会不断累积高度,同时岩浆冷却凝固,会持续增大火山内部耐受压强,当火山内部耐受压强大于此区域地壳岩石层,火山将不再喷发,成为死火山,大地震开始在此区域发生。
火山就像火力发电厂的“安全泄压阀”,当“安全泄压阀”发生故障无法起到保护作用时,锅炉或者蒸汽管道就会持续积累热能、压强上升就会爆炸。这种爆炸在地球上体现的就是地壳岩石层破裂,产生地震。
地球约有2000座死火山,如果人为干预疏通死火山,让死火山成为地幔软流圈正常泄压、释放能量的通道,那么板块交界地带就不会再频繁发生地震,或者减少地震等级。
疏通死火山有三种方式:第一种使用放射性污染较小的微型氢弹直接放置在死火山口进行核爆,降低火山内部压强,使地幔软流圈能以低于周边地壳岩石层的压强喷发岩浆释放能量。这种方式也可能提前引发地震,使软流圈积聚能量提前释放,降低地震等级。第二种使用钻掘机、盾构机开通火山旁路,最深处区域使用炸药爆破,让岩浆正常流出,释放软流圈内部压力。第三种是使用常规炸药,将火山口侧面炸出岩浆释放通道,让岩浆正常流出,释放软流圈内部压力。无论哪种方式,本质上是为地壳下方软流圈打开“排压孔”,制止地壳表层下方软流圈积聚压力,破裂岩石层释放能量。

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作者:邵鹏
时间:2024年12月23日
联系方式:+86 15509588080
21世纪前20年,震级7.0以上地震共计造成约80万人死亡,其中:2004年印尼地震引发海啸造成29.20万人死亡,2005年巴基斯坦地震造成9万人死亡,2008年汶川地震造成6.9万人死亡,2010年海地地震造成22.25万人死亡,2011年日本地震造成2.21万人死亡,地震同时引发海啸,导致福岛核电站泄露,发生核污水排海,鱼类大量死亡,持续污染海洋;2023年土耳其地震造成5.05万人死亡。地震具有不可预测性,现代社会人口集中在超大城市,高楼林立,如果地震发生在超大城市,单次地震死亡人数可能达百万人。
发生原因:
地震的发生,是物质相变过程衍生的自然灾害。自然界中,物质具有六种状态:固态、液态、气态、等离子态、超固态、中子态。这六种状态的转变,往往伴随着温度、压力的上升,固态转化为液态称为熔融,液态转化为气态称为汽化,气态转化为等离子态称为离子化。
人类利用能源的历史,就是物质相变的利用过程。
蒸汽机:通过锅炉燃烧煤炭,液态水吸收热量,汽化为蒸汽,体积膨胀、压力上升,推动活塞往复运动,活塞连接机械臂带动火车行驶。
内燃机:通过汽油、柴油与空气燃烧,汽化为气态,体积膨胀、压力上升,推动活塞往复运动,活塞连接机械臂带动汽车行驶。
核电站:通过放射性物质衰变释放热能,反应堆冷却水吸收热能,另一套隔绝热交换系统吸收热能,将液态水汽化为蒸汽,推动发电机叶片带动转子转动,转子切割磁感线产生电能。
火力发电厂:通过锅炉燃烧煤炭,水冷壁内部液态水吸收热量,汽化为蒸汽,体积膨胀、压力上升,通过汽包分离,饱和蒸汽推动发电机叶片带动转子转动,转子切割磁感线产生电能。
飞机:通过航空燃油与压缩空气充分燃烧,液态燃油燃烧汽化为气态,喷射高温高压气体,推动飞机飞行。
液体火箭:通过液氢、液氧燃烧汽化为气态,喷射高温高压气体,推动火箭飞行。
地震是固态物质转化为液态物质过程中,体积膨胀、压力上升导致的自然灾害。地核温度在4000~6800℃之间,地幔温度范围在1000℃一4000℃之间,地壳温度小于1000℃。地核产生的热量从高温区域向低温区域地幔、地壳转移过程中,物质熔点受到压强、温度、成分的影响,会在不同区域产生液态物质,这部分液态物质称为软流圈。
固态物质传热方式只有热传导和热辐射两种,当固态物质转化为液态物质时,传热方式由两种转变为三种,分别是:热对流、热传导、热辐射。在地幔中,软流圈传热速率大于固态岩石圈,这触发了热积聚现象:封闭或者半封闭系统吸热能力大于散热能力,温度上升,压力增大,产生破裂或爆炸现象。锅炉爆炸、核电站堆芯融化就是热积聚现象的体现。
软流圈存在于地幔中,属于封闭空间,当软流圈吸热能力大于向周围固态岩石圈散热能力,热积聚现象会导致内部温度、压力持续上升,达到岩石圈耐压极限,岩石层断裂位移瞬间释放能量,产生地震。
软流圈的形成受到三项指标支配,包括物质成分、压强、温度。
物质成分:地幔硅酸钠熔点约为1089℃,硅酸铁熔点约为1450℃,硅酸钙熔点约为1540℃,硅酸铝熔点约为1750℃左右,硅酸镁熔点约为1890℃。物质成分不同,熔点也不同。
压强:地幔物质熔点受到压强作用影响,这与水汽化受到大气压强支配一样,在高海拔地区,大气压强降低,水汽化沸点就降低,在海平面地区,大气压强上升,水汽化沸点就上升,在高压锅炉内,水在200度温度,仍然可以维持液态。地幔物质随深度上升,压强上升,熔点随之上升。但是,在地球相同深度,不同区域内部压强并不一致,在地壳板块交界处,内部压强相对其他区域降低,这主要因为板块交界处存在地质断裂带,相当于地壳缝隙,缝隙内部下方压强偏低,因此,地幔软流圈容易在板块交界处下方形成,这也是全世界地震80%以上浅源地震、90%的中源地震和几乎全部的深源地震集中在板块交界处的原因。
温度:物质熔点就是固态物质转化为液态物质的温度临界值,这个温度临界值受到压强、物质成分作用,当地幔深度增加,压强上升,物质熔点的温度临界值也随之上升。
正是由于地幔物质受到成分、压强、温度的影响,无数个微小的软流圈在地幔中不断生成,无数个成熟的软流圈破碎岩石圈释放能量,在这种不断生灭过程中,产生了地球每年多达500万次地震,但其中绝大多数地震太小或太深,人们无法感受到。其中:6级以上地震每年大约在100-300次之间,7级以上地震每年大约有18次左右,8级地震每年平均一次。
地震的发生与加热液态水,从锅底产生无数个微小气泡,到达液面破裂状态一致,液体汽化后,因为气泡自身密度降低,气泡会在浮力的作用下到达液面破裂。地幔固态物质融化形成软流圈,也叫液泡,液泡利用自身热对流物理特性,持续吸收热能,压力上升撑破岩石圈释放能量。地震是地幔液泡破裂过程释放能量产生的自然现象。
地震发生在距离地面以下720公里范围内,没有任何方法能够消除所有地震。但是,对人类造成重大灾害的地震主要是由浅源地震造成,通过疏导、转移能量阻止或者降低浅源地震震级可以实现,主要有两种方式:
1、让地幔软流圈内部能量以液态水吸热的形式释放
自然界存在天然形成的以液态水吸热制止火山、地震大规模爆发的区域,美国黄石公园超级火山就是典型区域。这座巨大的火山岩浆库距离地面最近仅为八公里,火山口有超过10000多个热泉,这些热泉分布在火山口各个区域,最著名的热泉包括:老忠实喷泉、大棱镜彩泉、城堡间歇喷泉、巢穴间歇喷泉、牵牛花热泉、小饼干热泉和蓝宝石热泉等,这10000多个热泉持续吸收地下岩浆库热能,持续向地壳表面释放热能,这阻止了黄石火山热能持续积聚,从而阻止了火山喷发,也阻止了规模更大的地震爆发。
黄石火山就像火力发电厂锅炉,持续释放热能,如果没有冷却水吸收热能,封闭空间锅炉就会持续积聚大量热能,压力持续上升而爆炸。热泉就像锅炉的冷却水,使地下热能有序引导到地面释放,阻止了地震和火山大规模爆发。
黄石火山的主要冷却水来源于黄石湖,这个湖位于黄石火山口的中心,而黄石湖的水源来源于黄石河,它是密苏里河上游的主要支流。如果没有这条河流经过黄石火山,仅凭地壳岩石层以热传导、热辐射方式向外界释放能量,最终只能通过火山喷发释放能量。因此,这条黄石河阻止了黄石火山喷发,也阻止了地震的产生。液态水导热的重要特性是热对流,通过热对流可以将黄石火山的热能引导至地面,这是黄石公园几十万年未喷发的原因。如果河流改道或者枯竭,那么黄石火山必然会喷发。
黄石火山的特殊性在于没有天然形成的火山锥,火山口的海拔低于黄石河的海拔,这为黄石河水流入火山口提供了巨量冷却水,全世界99%以上火山都有火山锥,因此,在自然状态下,河水能够流入火山口是极端特例。
人工模拟黄石火山疏导地下热能的方式,可以阻止此地区火山和地震的发生。使用页岩气开采技术“水力压裂方法”、钻掘机、盾构机、炸药爆破等方式,将火山锥底面压裂出巨大裂缝,这个巨大裂缝穿透整个火山锥,就像在大山底部开凿出隧道一样,然后将附近大河支流改道,穿过死火山地下隧道,让河水通过火山高温区域吸收热能,模拟黄石火山相同方式,用水带走软流圈积聚热量,防止地下软流圈积聚憋压破裂爆发地震或者火山喷发。
另外一种方式是通过“水力压裂方法”分别将地壳深处高温区域压裂出2处裂缝,使这两处裂缝相互联通,在地表建立地热发电站,通过在注入井注入高压液态水,通过生产井回收高温蒸汽进行地热发电和综合利用。利用之后的温水再通过注入井回灌到地壳深处循环吸热。这种方式即可以将软流圈热能通过液态水汽化吸热引导至地面,减少地震震级或者消除地震,同时可以充分利用地热资源为人类社会提供清洁电能。
2、让地幔软流圈内部能量以火山喷发岩浆的形式释放
21世纪以来,火山喷发仅仅对人类造成54人死亡,这与地震带来的80万死亡人数相比,几乎微不足道。火山喷发是地幔软流圈内部压强大于火山口岩石压强,冲破火山口,液态岩浆释放到地面上的自然现象,因此,火山喷发和地震是软流圈能量释放的不同方式。这也可以从火山在地球上的分布来证明,火山主要集中分布在板块交界地带,这也是地震频发的区域。
如果火山口内部耐受压强大于此区域地壳岩石层,那么存在于此区域地下软流圈就会选择压强低的断裂地壳岩石层,以地震的方式释放能量。如果火山口内部耐受压强小于此区域地壳岩石耐受压强,那么软流圈就会选择压强低的冲破火山口,以喷发岩浆的方式释放能量。
而火山在不断喷发过程中,火山锥会不断累积高度,同时岩浆冷却凝固,会持续增大火山内部耐受压强,当火山内部耐受压强大于此区域地壳岩石层,火山将不再喷发,成为死火山,大地震开始在此区域发生。
火山就像火力发电厂的“安全泄压阀”,当“安全泄压阀”发生故障无法起到保护作用时,锅炉或者蒸汽管道就会持续积累热能、压强上升就会爆炸。这种爆炸在地球上体现的就是地壳岩石层破裂,产生地震。
地球约有2000座死火山,如果人为干预疏通死火山,让死火山成为地幔软流圈正常泄压、释放能量的通道,那么板块交界地带就不会再频繁发生地震,或者减少地震等级。
疏通死火山有三种方式:第一种使用放射性污染较小的微型氢弹直接放置在死火山口进行核爆,降低火山内部压强,使地幔软流圈能以低于周边地壳岩石层的压强喷发岩浆释放能量。这种方式也可能提前引发地震,使软流圈积聚能量提前释放,降低地震等级。第二种使用钻掘机、盾构机开通火山旁路,最深处区域使用炸药爆破,让岩浆正常流出,释放软流圈内部压力。第三种是使用常规炸药,将火山口侧面炸出岩浆释放通道,让岩浆正常流出,释放软流圈内部压力。无论哪种方式,本质上是为地壳下方软流圈打开“排压孔”,制止地壳表层下方软流圈积聚压力,破裂岩石层释放能量。

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作者:邵鹏
时间:2024年12月23日
联系方式:+86 15509588080