汶川大地震的超临界流体与板块自组织解耦致震机理*

彭志芳

(山东农业大学， 山东泰安271001)



探索与争鸣

汶川大地震的超临界流体与板块自组织解耦致震机理*

彭志芳※

(山东农业大学， 山东泰安271001)

摘要5·12汶川地震给人民带来了深重灾难， 其发震机理亟需客观阐明， 现特引入超临界流体自组织解耦致震模型， 并充分汲取前人板块运动研究成果， 对汶川地震的致震机理进行研究。 研究结果表明： 汶川地震孕震要素可概括为两个， 一是超临界流体， 二是板块， 其中板块又分垂直运动和水平运动两种情况， 两个要素互相促进， 相干协同， 进化发展， 孕育耦合， 自组织演化为远离平衡态近归混沌边缘时空延展的不完全耗散系统----孕震体， 然后在某一触发因素作用下骤然崩解释能释物致震， 进而维系固体地球巨耗散结构的平衡， 有效降低了其全局崩解的风险。 推而广之， 超临界流体与板块运动的有机统一是各类地震致震机理的原因。

关键词汶川地震; 地震成因; 超临界流体; 板块运动; 龙门山断裂带

引言

2008年5月12日14时28分4.1秒(当地时间) 中国四川省汶川县发生MS8.0地震， 震中(31.021°N， 103.367°E)， 震源深度约14 km， 致使69227人罹难， 17923人失踪， 愈374643人受伤。 震后多位学者就其致震机理相继发文讨论： 王卫民等[1]以震前龙门山山脉单条断层带活动速率不超过2 mm/a的GPS观测为依据， 认为汶川地震是该区域呈NW-SE向挤压的区域应力长期作用孕育1000年的结果； 李勇等[2]研究认为， 龙门山构造带及其内部断裂属于地震活动频度低， 但具有发生复发间隔不少于1000年超强地震的特殊断裂； 薛艳等[3]经研究认为， 龙门山断裂带强震复发周期应为2000～6000年， 较普遍认为汶川地震复发周期为3000～5000年[4-7]。 谁知2013年4月20日8时2分(当地时间)龙门山断裂带以SW方向在四川省芦山县再次发生MS7.0强震， 震中(30.3°N， 103.0°E)， 震源深度约13 km， 再致196人罹难， 21人失踪， 愈12211人受伤。 芦山地震在一定程度上动摇了先前低速应力超数千年孕育汶川地震的论断， 即由表象推演的板内推覆理论不可概括为汶川地震致震机理的全部。 由此， 曾雄飞[8]提出了地震结构爆裂理论； 岳中琦[9]、 尚彦军等[10]提出了气体膨胀爆炸致震论； 曾明果等[11]则提出汶川地震与超临界流体具有相关关系； 彭志芳[12]相应地提出了超临界流体的自组织解耦致震模型。 他们的新论述是对板块推覆理论新的有机补充。 基于此， 作者对汶川地震的致震机理展开了研究， 基本明确了汶川地震的孕震要素即为超临界流体和板块， 两要素为维系固体地球系统平衡相干耦合最终触发致震。

1　汶川地震的孕震要素

5·12汶川地震地处青藏高原与四川盆地结合部的龙门山构造带， 其NW向为松潘—甘孜印支造山带， SE向为扬子地块西缘的龙门山前陆盆地， 汶川—茂县断裂(后龙门山断裂)、 映秀—北川断裂(龙门山中央断裂)、 灌县—安县断裂(龙门山山前断裂)和平武—青川断裂等4条逆冲断裂共同构成龙门山构造带主体， 即龙门山前陆逆冲断裂带， 其中主要是映秀—北川断裂。 龙门山冲断带内普遍存在不同年代、 不同成因、 不同类型的互叠相覆岩体断块或断片， 反映了其构造变动对先期印支—燕山期构造断块的改造性与继承性， 从“彭灌杂岩体”的断块隆起， 到龙门山构造带大规模的“推覆体”、 “飞来峰”的形成， 都反映出龙门山大规模的隆升与新生代以来青藏高原的隆升密切相关[13]。 这就是汶川地震周边区域大致的地质构造背景。 给人民带来深重灾难的汶川地震是地壳骤然释能振动并产生地震波的自然现象， 为其提供原初动力的正是固体地球系统蓄积的热能， 并以超临界流体、 板块为蓄能媒介， 蓄能最终爆发表现为地震。 超临界流体与板块(水平运动、 垂直运动)相辅相成共同构成了地震孕育的必要元素， 下面对其分别进行阐述。

1.1分子内能储蓄媒介----超临界流体

超临界流体(supercritical fluid， 简称SCF)是介于气液之间的一种既非气态又非液态的高温高压态挥发性物质。 SCF在温度压力都超流体临界值的固体地球系统内部广泛存在， 在固体地球系统的长期演化进程中， 由于地壳的单向围限和地质循环作用， 绝大部分水存在于固体地球系统内部， 据计算， 现阶段地球表面水仅为地球总水量的6%[14]， 固体地球系统内部水与其演化过程中的其他流体残余、 无机成因烃、 有机成因烃等共同构成了固体地球系统内部的以H2O、 CO2、 H2、 CO、 SO2、 H2S、 CH4等形式存在的C—H—O—S SCF体系[15]。 陆明勇等[16]对汶川地震前有关震情趋势研究报告进行分析后发现， 在汶川地震前， 川滇、 甘青等震中周围广大地区的地下流体存在长趋势变化异常， 且具有一定的演化特征， 并表现出流体异常出现时间早、 趋势转折、 破年变、 加速、 由外围向未来震中迁移等变化特征， 进一步的统计分析还表明， 汶川地震前地下流体长趋势变化时间主要集中在震前37～62个月。 车用太等[17]分析指出， 汶川地震前的地下流体异常分布广泛、 现象明显、 特征显著， 震中方圆1000 km范围内的地下流体异常占到了各类前兆观测异常的46%。 曾明果等[11]则报道了汶川地震时， 震中汶川县映秀镇蔡家杆村莲花心沟有巨量SCF喷发， 退相的高温高压SCF炸碎孕震库上方围岩腾起巨量黑烟、 碎石并裹挟碎屑杂石以牛眠—莲花心沟为渠道在高近100 m的低空成喷射状奔涌。 汶川地震震中的SCF喷发现象较明确的阐明了SCF与地震之间的相关关系， 它表明SCF以蓄能媒介的形式在地震孕育与爆发过程中发挥了重要作用， 构成了地震孕育的一大要素。

SCF的蓄能机制在微观上具体表现为承压环境下分子势能和动能的增加， 即SCF分子内能的增加。 其中分子势能是内能的重要组成部分， 分子势能的大小与分子间的相互作用力和相对位置有关， 其能量计算的经验方程为：

(1)

U表示分子势能，A、B为对应分子或原子的待定参数 (不同原子间A、B有不同取值， 对于2个碳原子间， 其参数值为B=11.5×10-6kJnm12/mol，A=5.96×10-3kJnm6/mol)，r为分子间距离。 分子间斥力与引力同时存在并随分子间距离减小而增大， 随分子间距离增大而减小， 且斥力减小或增大比引力变化要迅速。

①当r=ro(ro=10-10m)时， 分子间引力和斥力平衡， 分子力为零；

②当r

③当r>ro时， 分子间引力大于斥力， 分子力呈现为引力；

④当r≥10ro时， 分子间引力和斥力十分微弱， 分子力约为零；

⑤当r→∞时， 分子间引力和斥力都为零， 引力引起的势能最大；

⑥当r→0时， 分子间引力和斥力最大， 斥力引起的势能最大。

由上概括可知， 分子势能与系统体积有关， 同等条件下， 系统体积越小势能越大。 内能的另一组成部分则是分子无规则运动所产生的分子动能， 系统温度是其分子热运动平均动能的标志， 同等条件下， 温度越高分子热运动平均动能越大。 对于某一整体系统而言， 同等条件下， 随着系统分子数、 质量的增加， 系统内能增大。 在实验条件下模拟孕震SCF的热力学状态， 获得单位体积(1 m3)SCF的分子内能E1(J/m3)， 再依地震空区理论圈定孕震范围得到SCF体积V(m3)为：

(2)

即估算出SCF蓄积地震能Escf的大小。 系统由物质构建， 故而一切系统皆具内能， 其内能大小主要由分子相对位置(体积)和热运动(温度)以及分子类型、 数量、 物态等因素共同决定。 当其中一个或多个因素改变时， 系统内能随之改变。 对于固体地球系统， 其内能改变主要是通过做功和热传递以及增加分子数、 物态变换来实现。 目前学界对固体地球系统的热能来源仍存争议， 但其热能输入大于大地热流输出已是不争的事实， 当热传递降内能作用已无法维系固体地球系统平衡时， 寄希望于对外做功和系统分子数的减少， 但几乎近于封闭刚体的地壳却严重阻碍着这两类作用， 只有暂时变换分子物态让其系统平衡， 其具体的作用机制如图1固体地球系统的SCF蓄能机制模型所示， 由于富余热能持续对某一单元系统的输入作用， 系统温度升高， 逐渐偏离平衡致使其內能持续走高， 系统内含物质膨胀欲对外做功无望后先压缩相对易压缩的SCF(挥发分)进而将富余热能转化为分子势能暂储于系统内， 并和其他蓄能机制相耦合发展进化， 最终以地震和不完全地震(所有除地震以外的固体地球系统的释能释物过程都属于不完全地震)的形式迸发对外做功释能释物， 系统内能因而得以降低并趋平衡， 再就是下一周期的地质循环流体补充和富余热能输入， 全局表现为重力分异作用下固体地球系统总有排出低密度流体的趋势， 与此同时， 又通过自身的地质循环机制不断地从外界获得流体， 如此循环往复， 许多单元系统共同构建了固体地球系统使其较稳定的存在并可持续性发展。 当然， 上述只是理想并抽象化的蓄能机理模型， 在实践中， 这一机理藏于许多单元系统此起彼伏的地质作用与热能和SCF的随输同输、 随蓄同蓄、 随释同释中。

SCF的蓄能机制在宏观上具体表现为受限承压环境下SCF的自组织储能行为。 自组织是系统通过与外界交换物质和能量以及信息等， 不断降低自身熵含量， 提高其有序度的过程。 建立在与环境发生物质、 能量交换关系基础上的结构即为耗散结构， 系统的开放性、 非线性机制、 远离平衡态程度、 涨落是耗散结构出现的4个基本条件。 对于固体地球系统， 其通过绚丽多彩的地质动力学景观构成了一个极复杂的热力学开放系统， 并通过热能与SCF源源不断的输入使系统偏离平衡态， 引发系统非线性的自反馈机制，再在涨落作用的推动下朝有序方向发展， 最终共同构建成一个全局的固体地球巨耗散结构。 而对于固体地球系统子系统之一的某一孕震系统而言， 在发震前其开放程度是有限或是缘于蓄能的基本要求处于完全封闭状态， 待其开放释能释物时就意味着系统的崩解消亡， 若地震还未发生则孕震系统只能算作一个不完全耗散结构， 只有等地震发生时才算完成了极初级耗散结构的构建。 如此奇特的子耗散结构是为维系固体地球巨耗散结构长期稳定存在的特殊产物， 正是它的产生避免了固体地球系统的全局崩解， 其以耗散结构的耗能与物“嗜性”消耗固体地球系统有效物质(SCF)与富余能量， 等到不再消耗能量与物质时， 通过自身的崩解突破围限边界向固体地球系统外散发能量与物质而完成其极初级的生命历程， 这就证明了耗散结构在非开放体系中是不可能形成或长久保持的。 基于这样的原因， 其虽能量与物质供给可观， 可是如果想向更高的有序体发展并没有机会， 它把本应长期缓慢释放的正熵“憋”至生命的最后一刻骤然释放了， 因而广义上耗散结构的形成也给人类带来了深重灾难的地震事件， 许多非开放体系中不长久不完全子耗散结构以SCF为储能媒介， 以“自我牺牲”的姿态前仆后继地构建着生机盎然的固体地球巨耗散结构。

1.2机械能储蓄媒介----板块

基于海底扩张和大陆漂移的基本观测事实， 板块构造论认为， 岩石圈并非整体一块， 而是在地幔对流作用下张裂为多块各自独立的岩块， 这些相对于另一岩块缓慢运动的岩块就称为板块。 目前较广泛认可的是将全球岩石圈分为6大板块， 即太平洋板块、 欧亚板块、 印度洋板块、 非洲板块、 美洲板块和南极洲板块， 若细分则大板块还可再分次一级小板块。 对于承载岩石圈的软流圈则一般认为， 其在物性上与岩石圈有显著差别， 其介质品质因子Q值低、 地震横波波速低， 但电导率却较高， 即属于上地幔范畴中的低速高导层， 整体上呈流体塑性， 是上覆岩石圈板块发生垂直方向重力均衡调整与水平方向大规模运动的基本前提。 机械能作为地震能的重要组成部分即以垂向与水平运动着的板块为媒介在相应形变储能机制下得以储蓄， 并与SCF储蓄的分子内能相干耦合最终触发地震。

1.2.1板块垂直运动

通常， 板块的垂直运动主要由板块重力均衡调整引起， 但在特殊的地质条件下， 也会有部分水平方向力挤压板块而转化为垂直运动， 现为讨论方便暂将其归入下文板块水平运动的讨论范畴。 当组成板块的岩块相对重力正异常时， 岩块将相对重力平衡基准面下沉调整至重力均衡； 当岩块相对重力负异常时， 岩块将相对重力平衡基准面上浮调整至重力均衡。 但由于地块与地块之间存有摩擦力或相黏结， 在地块呈现重力异常时并不能及时调整， 初始异常时只在调整界面上形成一剪切力， 调整界面即对应后来的剪切面， 直至剪切力大于地质断层剪切强度时， 剪切面相邻的两地块错动形成垂向相对运动， 在这之前相应区域的岩体材料一直承担着积蓄各方转化而来能量的重任， 其能量转化途径主要是通过流体吸收太阳能和大地热流先将热能转化为动能， 流体动能再作用于相应地块， 对厚地块岩体剥蚀、 卸载、 搬运至相邻薄地块使之加载， 长此以往， 作用结果是使厚地块相对重力负异常， 薄地块相对重力正异常， 在调整界面上形成一对强大的相距极近、 大小相等、 方向相反的平行力， 最终将太阳能和大地热流能等转换为地震能储存在板块中的各级地块间。 其能量的具体储蓄量则可根据水土流失观测资料和气象数据来计算， 易得孕震上盘地块流域出口断面孕震时域内泥沙累计流失质量m1和孕震下盘泥沙堆积质量m2， 依据剪切力互等定理， 推出剪切压力Fs=(m1+m2)g/2， 再根据胡克定律得：

(3)

式中，Ev为板块垂直运动地震能蓄积量，K为岩体形变弹性系数，g为重力加速度，H为上盘与下盘垂直方向的形变高差。 廖永岩[18]的研究也指出， 在地质监测中呈现重力异常的地块具有垂直运动潜力， 水库蓄水、 开山采矿、 水土流失、 泥沙堆积等大质量物质转移都会有相应地块加载或卸载作用， 并直接对地块的垂直运动施以影响， 地块相对运动界面处发震可能性增大。 对汶川地震的垂直运动进行具体阐述的还有李勇等[2]， 其研究表明， 龙门山构造带以NW向为松潘—甘孜地块厚壳厚幔区， 以SE向为扬子地块薄壳薄幔区， 从龙门山前陆盆地向西部高原地壳急剧增厚， 形成1个莫霍面向西倾斜的陡变带， 陡变带的中心线对应于龙门山冲断带的深部位置， 其相对地表断裂带位置明显偏西， 这表明龙门山冲断带的空间位置应是向西倾斜， 显现出1个独立的陆内山链构造负载系统。 资料显示[19-20]， 汶川地震前龙门山地壳重力不均衡， 处于重力均衡欲调整期， 其中龙门山冲断带呈重力正异常， 龙泉山前陆隆起及其以东地区呈重力负异常， 保守估算自晚新生代中新世以来， 龙门山区域已有5～10 km厚的地层被剥蚀， 物态不一的堆积物大多搬运至龙门山前陆盆地形成冲积扇和扇前冲积平原， 小部分随河流而下至入海口的三角洲堆积， 在龙门山区的水土流失主导下， 松潘—甘孜地块呈相对重力负异常剥蚀卸载， 扬子地块呈相对重力正异常堆积加载， 于龙门山冲断带形成一强大剪切力， 而龙门山的上升速率却只约为0.6 mm/a， 这正对应了孕震地块的闭锁蓄能平静， 随后的汶川地震和芦山地震对此作了最好的诠释。

1.2.2板块水平运动

板块水平运动主要由固体地球系统内热力和重力联合作用下的地幔对流粘滞力和新生洋中脊推力以及俯冲板块拉力等共同驱动， 其中地幔对流驱动实质是先由热能和重力势能转化为固体地球系统内流体动能， 再通过流体粘滞力传至岩石圈转化为板块动能， 新生洋中脊推动实质可概括为热能向板块动能的直接转化， 俯冲板块拉力则较简明即为重力势能向板块动能的直接转化。 在一定时空尺度上， 固体地球系统表面积可视为一定值， 但在同一时空尺度下， 组成岩石圈的板块面积却随着海底新生洋中脊的扩张而增大， 这一过程必然伴随同等面积板块的转移或消亡， 才能维系系统表面积的相对恒定， 即对应汇聚边缘的板块俯冲和板块压缩变形， 其中板块压缩变形是形成褶皱山系的重要机制， 随着相向运动板块的进一步挤压碰撞， 应力会沿着相对刚性的板块向板块腹地的薄弱地块转移。 最终， 固体地球系统的热能和重力势能转成以物体机械运动和形变所决定的机械能并储蓄于已形变的岩体中， 为板内构造参与成因地震的孕育奠定了前提。 板块水平运动的蓄能机制同垂直运动一样遵循胡克定律， 其受力F不易测得， 速度v则可通过GPS观测获得， 故可根据力F=ma， 位移X=vt将其转化得：

(4)

式中，Eh为板块水平运动蓄积的地震能，k为岩体形变弹性系数，m为形变孕震地块质量。 针对汶川地震张培震等[21]提出了多单元组合模型， 认为其孕育和发生牵涉3个地质单元: 松潘—甘孜地块由于地壳结构的软弱而发生强烈震前形变， 是孕震的变形蓄能单元; 龙门山冲断带物质强度较高， 不利于断裂产状滑动， 震前变形缓慢， 是孕震闭锁单元; 扬子地块不易变形并接受来自太平洋板块的强大反向应力而对青藏高原的向东扩展起着阻挡作用， 是孕震支撑单元。 GPS同震位移资料[22]显示， 以龙门山中央断裂为分界， 以西的松潘—甘孜地块向SE向同震水平位移23.1～81.75 mm， 以东的上扬子地块西缘向NW向同震水平位移98.78～361.91 mm。 且在震前10年间尺度的GPS观测资料中， 就有龙门冲断带中段显示出明显的水平挤压和缩短， 呈现显著的松潘—甘孜地块与扬子地块相向运动特征[23]。 在太平洋板块与印度洋板块对欧亚板块俯冲碰撞的双重动力学作用下， 扬子地块承接太平洋板块的部分NW向应力， 并向NW向扩展使地壳结构软弱的松潘—甘孜地块变形而将机械能储蓄其中， 再在印度洋板块NE向挤压机制下发生NE向的应力储蓄变形， 而伴随这一过程的青藏高原物质隆升堆积又使龙门山冲断带的SE应力得以集中， 即使得松潘—甘孜地块NW 向变形得到进一步加强， 这两种形变机制在之后的汶川地震中直接参与主导了地块的水平缩短和右旋走滑， 是汶川地震的重要动力源之一。

2　孕震要素的自组织解耦致震机理

青藏高原以东的松潘—甘孜地块强烈隆升作用主要发生于晚三叠世和早侏罗世以及晚新生代时期， 其中的新近纪隆升最快达600 m/Ma， 就目前龙门山构造带仍以0.3～0.4 mm/a的速率持续隆升[24]。 扬子地块的沉降则始于晚三叠世与晚三叠—晚白垩世时期， 其沉降与松潘—甘孜地块隆升基本正相关， 但晚白垩世以后， 松潘—甘孜地块隆升速率显著加快， 10 Ma以来映秀—北川断裂两侧的隆升沉降差将近达40倍[25-26]。 (U-Th)/He低温热年代学资料[27]显示， 龙门山构造带岩石剥露年龄为10～20 Ma， 剥蚀速率约为0.65 mm/a。 自20 Ma以来， 沿青藏高原东缘龙门山构造带的狭长地域， 岩石剥蚀厚度均高达7～10 km[4， 28- 29]。 由此以板块垂直运动为引导的大震爆发就有了较为充分的地质构造基础， 同震位移场垂向位移资料[30]显示， 汶川地震发生时孕震地块位移场急剧变化， 龙门山中央断裂以NW向的松潘—甘孜地块隆升， 以SE向的扬子地块下沉， 地表垂直向和水平向同震位移空间分布特征与震中区等震线特征高度吻合， 地表垂直与水平位移最大的汶川和北川地区即对应受灾最严重的Ⅺ烈度极震区， 汶川和北川的垂直位移分别达2.8 m和2.6 m 。 在板块垂直运动蓄能变形的同时， SCF贯入围岩裂隙使其介质连续性和剪切强度降低， 地质断层得以活化， 有效促进了构造运动， 构造运动的发展又为SCF的进一步活动创造了条件， 二者相干耦合为极具危险的蓄能体系， 并迸发地下流体异常。 孕震体自组织孕育耦合至临界极限的2008年5月12日14时28分4.1秒(当地时间)， 在强剪切力作用下， 映秀—北川断裂带下初始破裂点的岩体材料先行失效， 断裂带剪切错断， 几乎与此同时触发灌县—安县断裂错动破裂， 破裂是NE向和SW向同时破裂的双侧破裂， 并在发震5 s时错动最快， 随后停顿约4 s， 至发震14 s时以板块垂直运动为主导的第一阶段地震结束， 共释放全部地震矩的约9%。

胡宝群等[31-32]研究表明， 当温度和压力同时达到临界值时， 挥发性流体的相变将表现出最大的临界奇异性， 其依据是Mie-Gruneisen方程：

(5)

(6)

式中，θ为地震断层倾角， 即呈现发震上盘的逆冲形态， 这属于发震15～34 s之间的第二阶段地震。 在这一阶段震中NE向约80 km处开始新的破裂并迅速向SW向传播， 释放全部地震矩的约60%。 SCF的巨量外排和发震上盘的骤然上行使震区局部中空承载失效， 发震上盘在重力作用下局部塌缩并发局部水平缩短， 震中NE向和SW向有零星破裂， 此为发震35～43 s的第三阶段地震， 释放全部地震矩的约8%。 印度洋板块挤压西藏地块再传至松潘—甘孜地块而储蓄的NE向应力在断层错断并得到充分活化后

图2　汶川地震第一阶段逆冲受力分析图

得以释放， 引发发震上盘后期右旋走滑， 并在逆冲断面垂向擦痕下方刮刻记录了近水平向的走滑擦痕， 此即为发震44～58 s时的第四阶段地震， 释放了全部地震矩的约17%， 造成震中NE向140 km处的北川和SW向150 km处的康定相继破裂。 发震至120 s时地震事件基本结束， 其中在60～66 s时震中NE向200 km处壳内断层有1次较小破裂， 随后震中SW向破裂结束， 而震中NE再续些许破裂， 最后的第五阶段地震释放了全部地震矩的约6%。 对震源时间函数的时间积分即得整个汶川地震事件释放标量地震矩9.4×1020J， 相当于距震级MW7.9[30]， 或依MS8.0， 再由震级MS与地壳震动能E的关系式：

(7)

(8)

式中， 地震效率η即为地震控制工作的核心。 研究表明[12]， 地震释能消减量等于不完全地震释能增量， 适时适地开放能量释放窗口有利于地震向不完全地震转化， 可在一定程度上降低地震效率， 地震效率的降低将有效遏制地震时地壳震动机械能造成的巨大破坏。

3　结论

(1) SCF以蓄能媒介的形式在地震孕育与爆发过程中发挥了重要作用， 构成了地震孕育的一大要素， 其蓄能机制在微观上表现为承压环境下分子内能的增加， 即宏观上受限承压环境下SCF的自组织储能行为。

(2) 机械能作为地震能的重要组成部分即以垂向与水平运动着的板块为媒介在相应形变储能机制下得以储蓄， 并与SCF储蓄的分子内能相干耦合最终触发地震。

(3) 汶川地震主震可分为板块垂直运动主导岩层错断的第一阶段， 板块水平运动和SCF主导孕震体爆发致发震上盘逆冲的第二阶段， 重力势能主导震区空腔岩爆的第三阶段， 板块水平运动主导发震上盘右旋走滑的第四阶段， 以及后续释能调整的第五阶段。

(4) 汶川地震的巨大破坏主要源于释放约60%全部地震矩的第二阶段地震， 这一过程的主要因素为SCF， 适时适地用SCF以扩移空间能在一定程度上降低其致震效率， 可有效避免破坏性地震的发生。

(5) 汶川地震的发震机理基本囊括了各大破坏地震的发震要素， 即SCF的运移与板块的垂向和水平运动， 将其做有机调整就可对其他地震以合理的解释。

参 考 文 献

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* 收稿日期：2016-03-20； 采用日期： 2016-07-06。

中图分类号：P315.1；

文献标识码：A；

doi:10.3969/j.issn.0235-4975.2016.07.010

Physical model for the supercritical fluid and plates self-organization of Wenchuan earthquake

Peng Zhifang

(Shandong Agricultural University， Shandong Taian 271001， China)

AbstractThe interpretation on the seismic origin of Wenchuan earthquake, which brought to the people in a grave disaster, are consequential. The physical model for the supercritical fluid self-organization of seismic origin is introduced in this paper, on the basis of previous plate motions research achievements that carried out on the study of Wenchuan seismic origin. The results show that: the Wenchuan earthquake gestation element focuses on two aspects: supercritical fluid and plate motions of the horizontal and vertical direction. These two aspects complement each other, promote reciprocally, develop evolutionarily, breed and coupling, self-organizing evolves to the not complete dissipative system that earthquake body, and bursts up suddenly to release energy by an inducing factor. The mechanism of the relief valve can release the tensions and keep a dynamic balance in the solid earth system, in order to effectively avoid risk that fully explode. By extension, the different genesis of a great variety of the earthquakes is an organic unity of supercritical fluid and plate motions.

KeywordsWenchuan earthquake; seismic origin; supercritical fluid; plate motions; Longmen mountain fault zone

※通讯作者： 彭志芳， e-mail: pzhf520@yeah.net。