地震中的地光

地震中的地光

地震的危害是巨大的，不过许多地震并不是没有一点先兆就爆发了，它会通过几种方式来警告人们，地光就是其中一种。然而现在人们还未了解地光形成的真正原因。

地光，作为地震前后常见的自然现象，早在《诗经》里就有记载，近来我国发生的海城、邢台、唐山、松潘等大地震中，地光也屡有出现。根据人们的观察，地光的形态可谓多种多样，其颜色就有白、红、粉红、绿、橙红、蓝不等。其形状又有闪电状、朦胧弥漫状、柱状、条带状、信号弹状、散射状和火球状等。

有关地光的成因，科学界说法不一，主要有以下几种解释：

（1）摩擦生热说：这是米尔恩于1898年首先提出的，它源于锤子敲击岩石进溅火星的启发，认为地光是地震时岩块相对运动发生摩擦而产生的发光现象。但这一理论却不能解释地光的各种现象，如有些地光发生在半空中，有些地光还伴随着日光灯式自动闪烁，以及地光以球形和柱形出现的缘南等等。

（2）水的毛细管电位理论：这是日本学者寺田寅彦根据物理学原理在1931年提出来的。他认为，一场强烈的地震所影响的深度可与地面上波及的范围相当。在地震影响的深度范围内，地下水受到挤压便通过许多毛细管般的岩石孔隙向上移动，产生了流动电位。寺田推测地下水所受的压力，相当于100公里厚的岩柱所产生的压力，根据流动电位的计算公式可得出，地下水流动所产生的电位差达到300万伏。显然，这样巨大的电位差足以导致产生高空放电形成地光。但有人对此观点提出质疑，认为地光并不都发生在高空，而且对其计算结果也表示怀疑。

（3）压电效应理论：物理学的实验发现许多晶体在受到挤压或拉伸时，会在两个平面上产生相反的电荷，称为“压电效应”。1970年，芬克尔斯坦和波威尔指出当石英在地壳岩层中作有规律排列时（若无规律，则产生的压电效应将互相抵消），如果沿长轴排列的石英晶体的总长度相当于地震波的波长（近于2公里）时，就会产生地震电效应。若地震压力的压强为30～300帕，就可能产生500～5000伏/厘米的平均电场。这个电场足以引起类似暴风雨时的闪电那样的低空放电现象，产生地光。这显然与地光在强震区当中不论其地下岩石性质如何都与广泛出现的实际情况不相吻合。另外，它也没能解释在一些震区有时可以观察到的“电子暴”。

（4）低空大气发光理论：1961年，日本学者安井丰提出在地震区常会有以氢为主要成分的放射性物，被从地里“抖”到大气中。特别是在含有较多放射性物质的中、酸性岩石分布区和断层附近，大气中的氢含量将有显著提高（这一点已为实测结果证明），这也将使大气电离化增强，导电率增加。安井受芬克尔斯坦的启发，认为如果这时地面存在一个天然电场，这个电场可以南压电效应产生，那么就会向空中大规模地放电，使地光闪烁起来。这一理论是目前解释地光形成原因的许多假说中比较成功的一个。