【摘要】地下天然核燃料被点燃，由于地下水的存在使该链式反应得以缓慢进行，其部分反应。地下核燃烧产生了具有高温高压的的燃烧腔，该燃烧腔沿着地势及裂隙不断的向四周及上下扩展，经过一定的时间，燃烧腔内产生的高温高压流体开始向外逸出，同时热量也不断的通过岩石向四周传递。由于巨大的地下流体产生的应力及岩石热膨胀产生的应力率先在龙门山原始断裂带上形成应力集中，最终达到并超过岩石强度，导致岩石产生突然性破裂，产生了破坏性极大的强震。在岩石破裂过程中，燃烧腔内的高温高压气体及各种高能粒子沿断层向地面“逃逸”，而震源相对较深，燃烧腔内的岩浆并未溢出，而是沿断层形成浅成侵入岩。地下燃烧腔内巨大能量的瞬间释放，使天然核燃料反应更加缓慢。

【关键词】核；链式反应；燃烧腔

0.前言

2008年5月12日14时28分，在我国四川省发生了8.0级汶川特大地震，地震严青藏高原东缘的龙门山造成长约240多公里的地表破裂带，沿破裂带区域山崩地裂，河流阻塞，给人民的生命财产安全带来巨大的损失。其中受灾面积大50×104km2，造成69227人死亡，17923人失踪，374643人受伤，直接经济损失达8451亿人民币，是继1976年地震后的又一次特大灾难性地震事件。

在此之后，无数的地震科研工作者就汶川地震展开了深入的研究和探讨，其中包括对汶川地震的天文背景、构造背景、破坏强度，形成机制以及地震前兆等领域，使人们对汶川地震有了更加清晰理性的认识。

1.汶川地震的形成机理

自槽台学说之后的板块构造学说一直受到多数人的认可，所以现行的理论认为汶川地震的形成机理是：汶川地震是由于印度板块先亚洲板块俯冲、碰撞，由此产生的挤压作用造成青藏高原的物质向东和东南方向流动，在龙门山地区受阻于刚性的扬子板块，长期挤压的能量积累突然释放造成强震。（xu et al.，2008）由此在龙门山形成具有逆冲兼右旋走滑型、破坏力强的破裂特征。然而虞震东先生就地震的形成机理提出了自己独到的见解——“电离层+地下核燃烧”。这一观点认为：地震的形成是由于太阳宇宙耀斑引起的大的宇宙线地面增强事件导致电离层电离增强，子啊地磁场中形成感应电流，通过天然电阻或电感、电容发生击穿形成汽化腔，汽化腔内的高温高压点燃了地下核物质而形成燃烧腔，燃烧腔内积聚的高温高压突然释放导致强震的发生。

本文也正是以“地下核燃烧”的观点对汶川地震的形成机理进行讨论的。汶川地震是在以地下核燃烧产生的应力为主，青藏块体受重力作用产生塑性流动而对龙门山断裂带产生近水平挤压应力为辅的共同作用下产生的。

晚新生代以来，青藏高原迅速隆起导致其东缘地区地壳物质沿大型走滑断裂系发生大规模的向东、南东方向的“逃逸”运动（tapponnier et al.，1982），龙门山造山带受强烈的推覆作用产生北西-南东向的近水平的挤压应力，与此同时，青藏高原区域的地下天然核燃料也在重力作用下发生塑性流动，在龙门山一带形成核燃料富集区（据此观点，龙门山地段不是唯一的天然核燃料富集区，应该在青藏高原边缘地段仍然存在天然核燃料富集区，如青藏高原的北缘新疆、青海和东缘云南等地）。在某种特定的环境下，地下天然核燃料被点燃，由于地下水的存在使该链式反应得以缓慢进行，其部分反应如图（1）。地下核燃烧产生了具有高温高压的的燃烧腔，该燃烧腔沿着地势及裂隙不断的向四周及上下扩展，经过一定的时间，燃烧腔内产生的高温高压流体开始向外逸出，同时热量也不断的通过岩石向四周传递。由于巨大的地下流体产生的应力及岩石热膨胀产生的应力率先在龙门山原始断裂带上形成应力集中，最终达到并超过岩石强度，导致岩石产生突然性破裂，产生了破坏性极大的强震。在岩石破裂过程中，燃烧腔内的高温高压气体及各种高能粒子沿断层向地面“逃逸”，而震源相对较深，燃烧腔内的岩浆并未溢出，而是沿断层形成浅成侵入岩。地下燃烧腔内巨大能量的瞬间释放，使天然核燃料反应更加缓慢。

n+U238→Sr94+Xe140+5n。

图（1）

2.汶川地震的几点说明

2.1为什么汶川地震破裂主要是由南西向北东呈单极传播，且为逆冲兼右旋走滑的特征

通过李美等人对汶川地震Ms8.0地震前地表前热通量异常的研究，不难发现SLHF异常信息由祁连山黄羊川断裂逐渐运移至龙门山北部断裂带，并随时间沿龙门山断裂带由北东向南西方向运移，异常信号显著、集中（李美，2010）。SLHF异常信息显著运移恰好与汶川地震破裂方向相反，地域相同，其中的联系是必然的。本文认为：SLHF异常信息运移方向是地下燃烧腔扩展时腔内流体（岩浆及高温气体等）运移的外在表现。高温流体运移之后形成一条地下空腔，较之震源南西方向区域，北东段更易产生应力集中，而且龙门山断裂的地下空腔较之祁连山断裂带离地表更近（SLHF异常信息更显著、集中），所以在龙门山断裂带岩石内的应力率先超过岩石强度，发生突然破裂，将巨大的能量释放出来。在龙门山断裂带，地壳岩石在燃烧腔内高温高压气体的作用力、岩石热膨胀产生的张应力和岩石原始积累的近水平挤压应力下追踪已形成了具有逆冲兼右旋走滑特征的断裂构造，而在震源处以向上的应力为主，在北东向较远处则以水平挤压应力为主。如图（2）

2.2余震的形成机理是什么

主震结束后岩浆沿断层进行填充，使燃烧腔重新成为密闭的腔体，从而可以继续积聚高温高压气体。同时，由于岩石断裂致使在断层转折点、端点等区域积累了一定的应力。在燃烧腔内高压气体的作用下，岩石内部再次发生应力集中现象，岩石追踪原有的断裂热发生强度较弱的破裂而产生余震。余震震级的逐渐减弱的过程正是燃烧腔内核燃料逐渐熄灭或高温流体发生转移的过程。

2.3为什么地下水位部分区域缓慢上升，部分区域缓慢下降

当高温在岩石中传递时，岩石受热体积膨胀V1，原来流体饱和岩石转变为不饱和，导致外围液体（水）流入岩石Q，同时岩石将热量传递给外围液体，使其发生体积膨胀V2。

当V1+ V2>Q时，表现为水位缓慢上升

当V1+ V2

2.4为什么地震前夕地磁场发生异常

在主震发生时，岩石发生大规模破裂，使燃烧腔内的高能粒子可以沿断层逸出地面，从而对地磁场产生干扰作用。与此同时，地面与电离层可形成天然电容器，从而高能粒子也使电离层发生电离异常，干扰通讯等。

2.5为什么地下水氡含量异常

氡有两种可能的来源：一是天然核燃料U238中含有微量的镭，由镭衰变得来；二是U238经过4此α衰变得来。氡通过（下转第27页）（上接第114页）岩石空隙渗透到距地表较近的地下水中，从而显示出氡含量异常。

3.结语

汶川地震发生在滑动速率异常低（0.2-1mm/a）的龙门山断层上（傅征祥，2009），由岩石的力学性质可知，当岩石受到较小的应力持续作用时，会是脆性降低，韧性增强，易于持续塑性变形，甚至出现塑性流动。这既向板块碰撞学说提出了挑战，同时也证明了地下核燃料富集的可能。无论如何，汶川地震带来的巨大灾难给我们敲响了警钟，对于地震形成机理的研究及中、短期预测仍需广大科研工作者倍加努力。■

【参考文献】

［１］虞震东.对地质学和地震学的思考.长江出版社.2008:1-109.

［２］中国地震局监测预报司组织.汶川8.0级地震科学研究报告.2009:4-47.

［３］许志琴,李海兵,吴忠良.汶川地震和科学钻探.地质学报. 2008,82（12）.

［４］胡辉,林辉,尹志强,苏有锦,付虹,韩延本,高亦菲.汶川地震的天文背景.天文研究与技术. 2009,6（2）.

［５］李美,康春丽,李志雄,荆凤,薛艳,闫伟.汶川Ms8.0地震前地表潜热通量异常.地震. 2010,30（3）:65-69.

［６］傅征祥,吕晓健,金学申,邵辉成,戴英华,郝平.汶川8级大地震活动断裂滑动速率异常低的比较讨论.地震.2010,30（2）:1-9.