你注意過嗎？這些地質知識，都用到電影中了！

眾所周知，地質是一門基礎學科；而電影，是一門新興學科。事物的發展總是新舊交替、綿延不絕，於是就有了今天我們要說的「地質與電影」。

今兒咱聊的不是講述地質人和地質故事的電影，而是電影世界裡的地質現象。這種地質現象，往大的說，驚天地、泣鬼神、天崩地裂、令山河變色；往小的說，最起碼也可以鬧革命、改三觀、救個人於水火、化腐朽為神奇。

比如下面要講的這部電影——《2012》

電影《2012》是一部關於全球毀滅的災難片，是大師級導演羅蘭?艾默里奇繼《後天》之後的又一力作。它講述了在2012年世界末日到來時，主人公及世界各國人民掙扎求生的經歷。

說實在的，這部電影是個矛盾體，情節老套，了無新意，演員的演技幾乎沒有，從電影藝術的角度講可以說是部爛片；但從票房和口碑上看，電影的成功都是空前的。電影把要經億萬年才能發生的地質災害，用超級炫的拍攝手段瞬間展示在人們眼前，洛杉磯大地裂、黃石公園火山爆發、聖安德烈斯地層斷裂、全球性大型海嘯……真可謂驚天駭浪、天翻地覆！

在看到震撼的畫面時，觀眾們的惶恐、悲嘆之情油然而生，不禁要問，這麼多地質災害真的會發生嗎？

好吧，現在就讓如我們懷著一顆赤誠的地質之心，帶著科學的眼光看看這麼些個大規模的「地質災害」是怎麼回事。

01

磁極倒轉——地球磁場下降了80%

電影《2012》中，由於地球磁場的消失，造成通信中斷、生物滅絕、太陽粒子的輻射等等一系列駭人聽聞的事件，烘託了整個電影的驚險氣氛。地球磁場真的會消失、甚至倒轉嗎？

地球磁場圖

目前，對於地球磁場的形成有兩種假說：

一種假說是「發電機原理」

物理學家埃爾薩塞根據磁流體發電機的原理，認為當液態的外地核在最初的微弱磁場中運動，像磁流體發電機一樣產生電流，電流的磁場又使原來的弱磁場增強，磁場增加到一定程度就穩定下來，形成了現在的地磁場；

第二種假說是「磁現象的電本質」

認為按照物理學研究的結果，高溫高壓中的物質，其原子的核外電子會被加速而向外逃逸，地核在6000K的高溫和360萬個大氣壓的環境中會有大量的電子逃逸出來，地幔間會形成負電層，按照電磁理論，「電動生磁，磁動生電」，要形成地球南北極式的磁場，必然需要形成旋轉的電場，而地球自轉必然會造成地幔負電層旋轉，即旋轉的負電場，磁場由此而生。

關於磁極倒轉的原因，現在還無定論，但至少有一點是可以肯定的，地球從產生到現在，磁場的方向是一直在改變的，只不過相對緩慢而已。關於磁極倒轉有許多說法，佔主流的有以下三種假說：

第一種，認為磁極倒轉是因為地球處在銀河系這個大磁場中，地球磁極的倒轉是根據銀河的磁極倒轉轉變的。

第二種，認為地球內部的物質不斷發生碰撞，碰撞的結果使地球內部的磁場不斷的調整、變化。

第三種，認為隕石撞擊地球致使磁場發生了轉變。

磁極多長時間會發生倒轉呢？美國佛羅里達國際大學地質學家克萊門特研究發現，地球磁場兩極逆轉所需時間大約為7000年，其中低緯度地區磁場逆轉的時間要比高緯度地區短。在地質史上，地球磁場經常不定期出現劇烈變化，磁力線會徹底改變方向，這為磁極轉換認識提供了重要線索。

克萊門特指出，目前科學界普遍認為，在磁極逆轉過程中，地球磁場減弱到全部磁性的10％左右，磁場方向發生近180度的轉變，磁性隨即沿逆轉後的方向再度加強。

但這一過程究竟需要多長時間一直無法確定，科學家們只能含糊地回答「幾千年」。通過對深海沉積芯的研究，他發現，地球磁場逆轉所需時間平均為7000年，但隨緯度不同存在一定差異。低緯度地區磁場改變方向所需的時間是中高緯度地區的一半。這一結論與磁場逆轉幾何模型預測的結果完全相同。無論什麼說法現在都是猜想，人類對地球、對宇宙的探索不會停止的。如果真的有磁極倒轉那一天，恐怕我們真的找不到北了。

02

地裂縫——洛杉磯大地裂

地裂，學名叫做地裂縫，它是地表岩、土體在自然或人為因素作用下，產生開裂，並在地面形成一定長度和寬度的裂縫的一種地質現象，被形象地比喻為地球難以癒合的傷口。地層覆蓋於岩層之上，由於岩層並不是一個完整的圈層，而是被無數斷裂肢解、變得支離破碎的岩層。岩層的斷裂活動、地震活動、地層土質特性、氣候惡化、地下水活動、煤田開採等因素都是地裂縫形成的原因。

如1973年2月6日四川省爐霍7.6級大地震，產生了大量的地裂縫，其中的一條地裂縫帶沿西北－東南方向延伸，斷斷續續總長達90千米，這種地裂縫就屬於構造成因。又如1968年，在江蘇省，從連雲港到沭陽，綿延幾百千米出現了罕見的地裂縫，經專家連續3日的觀測，定性為長期抽水造成地干深層失水乾裂現象，與地震無關，從而制止了恐慌。再如，2007年8月，廣東省雷州市瓜灣村發生多處地裂縫，房屋拉裂，村民恐慌，擔心可能會發生地震，後經調查發現由於當地磚紅色黏土有較強的膨縮性，雨季時吸水膨脹，乾旱時缺水收縮，造成了土體開裂，與構造運動、地震無關，科學的解釋消除了恐慌，穩定了民心。

【電影中的地裂現象】

地裂縫的出現是一個長期而緩慢的過程，一般成因的地裂縫一年位移量以毫米級計算，像電影中洛杉磯大地裂，蜿蜒橫穿美洲大陸、縱向深切地殼基岩的地裂縫，人在有生之年幾乎是看不到的。地表張裂儘管緩慢，長期的活動也會造成積聚的危害。由於地裂縫主要是對地表、地層的破壞，對公路、橋樑、地鐵、隧道，以及民居建築、農田灌溉會造成嚴重影響。

因而，在地裂縫易發區必須建立長期的監測機制，以掌握地裂縫的發展趨勢，為工程建設提供基礎地質資料。除此之外，還要採用高科技的地球物理勘探手段，包括二維和三維地震勘探、電法和電磁法勘探技術等，輔助以鑽探技術，以查明地裂縫的發育區域的地質情況。對於業已出現的地裂縫，應採取避讓、回填、夯實、注漿、加固基礎等工程技術手段加以治理。可見，儘管地裂縫是地球難以癒合的傷口，只要監測及時、治理得當，是不會造成大型災難的。

03

地震——強度達到里氏10.8級

地震，又稱地動、地振動，是地殼在快速能力釋放過程中造成的振動，期間會發生地震波的一種自然現象。據統計，地震每年發生約550萬次，基本上人每眨一次眼的時間就會發生一次地震，只是大部分地震都發生在遠離人居地區或者地震的振動微不可感罷了。那麼，多大的地震人能夠感覺到？電影中的地震的震級是多少、又有多大能量呢？

地震，不一定能夠造成災害，因為地震災害還與震級、震源深度、震中距等因素有關。表徵地震能量大小可以用里氏震級計算公式得出：logE＝4.8＋1.5M，E表示釋放的能量，M表示里氏震級。可以看出，每增加里氏一度，能量大約增加31倍。可感地震的震級一般在里氏4級以上，用這個公式可以得出，發生里氏 4級地震的釋放能量大概在630億焦。

目前人類有記錄的震級最大的地震是1960年5月22日智利發生的9.5級地震，所釋放的能量相當於一顆1800萬噸炸藥量的氫彈，汶川地震所釋放的能量大約相當於90萬噸炸藥量的氫彈。而電影中出現的超級地震，達到里氏10.8級，10.8級是什麼概念呢？地震所釋放的能量將達到1021焦，相當於16億噸炸藥量的氫彈，將一個帕薩迪納這樣的城市瞬間毀滅，可以說是不費吹灰之力。

地震波是地震發生時產生於地球內部的彈性波，是地震釋放能量的方式。地震波有體波和面波，體波分為縱波和橫波。

橫波的振動方向與波前進方向垂直，在地面上表現為左右搖晃，縱波振動方向與傳播方向一致，在地面上反應為上下跳動（顛、簸）的振動。二者相比，縱波傳播的速度比橫波快，所以，一般地震發生後人們先是感覺到上下跳動，其次才是左右搖晃。

另外，橫波振幅比縱波大，破壞力大。橫波的水平晃動力是造成建築物破壞的主要原因。面波是體波在地表衍生而成的次聲波，能量最大，波速大約在3.8千米/秒，低於體波，往往最後被監測到。面波的傳播形式比較複雜，既可以引起地表上下的起伏，也可以是地表做橫向的剪切，其中剪切運動對建築物的破壞最為強烈。

像電影中的汽車、行人在地震發生時被拋到空中幾米甚至十幾米，就是一種面波的破壞表現形式。儘管地震很可怕，電影中出現的大規模、大尺度的超級地震在現實中是很難出現的，這是因為地震隨時都在發生，換言之，地球內部的能量釋放隨時都在進行，這使得地球在短時間內很難積聚起足夠的能量來摧毀地表之上的世界。

04

板塊運動——太平洋板塊正在瓦解？

這個現象相信我們地質人都很熟悉，當然，親眼見過此運動的人還是不多。板塊運動是一種地質構造現象，在電影中板塊運動被提速了，直接和間接對人類的生存、發展造成了破壞，因而就成了一種「地質災害」。電影裡面有一句台詞，說「太平洋板塊正在瓦解！」那麼，太平洋板塊是否真的正在瓦解？欲回答這樣的問題，就要了解一些板塊構造學說的理論了。

【電影中的板塊運動】

板塊構造說認為，地球並不是鐵板一塊，而是由裂隙、海溝、斷層所切割成的六個大板塊組成，即太平洋板塊、亞歐板塊、美洲板塊、印度洋板塊、非洲板塊和南極洲板塊。在這些大板塊中又分出一些較小的板塊，例如，把美洲板塊分為北美洲板塊和南美洲板塊；從太平洋板塊中分出東太平洋板塊；從亞歐板塊中分出以中國大陸為主體的東亞板塊，等等。

但不管板塊怎麼分，所有板塊都漂浮在具有流動性的地幔軟流層之上。隨著軟流層的運動，各板塊也會發生相應的水平運動。板塊之間的作用方式可分為聚合、張裂與保守（錯動）三種方式，相應地，板塊之邊界可分為張裂型板塊邊界、聚合型板塊邊界和錯動型板塊邊界三種類型。聚合作用會在地貌上表現為海溝、火山島弧、褶皺山脈，張裂作用則在地貌上表現為裂谷、中洋脊等，而錯動作用是兩個板塊互相摩擦的地區。

太平洋板塊形成於距今1.9億年前後的印支期，至今為止，一直處於擴張狀態。電影中所謂的「太平洋板塊正在瓦解」是指其四周的板塊正在以匯聚、離散、錯動等各種作用聚合著、張裂著、剪切著太平洋板塊，這是一個全球性的、劇烈的板塊運動，運動的結果，使非洲的德拉被斯堡山成為新的世界屋脊，非洲大陸被抬升幾千米，至於喜馬拉雅山將不再是高不可攀了。只是這樣的板塊運動是「被提速」的結果，實際的板塊運動，據地質學家估計，大板塊每年可以移動1-6厘米距離，離我們要看到的這種現象，需要億萬年。

由此看來，地質災害並不可怕，可怕的是缺少追求科學、追求真理的精神。2012年的故事，源自一個瑪雅文明的預言，與其說是一個預言，不如說是人類自身對未來的一種擔憂。這種擔憂對於人類自身的成長是必要的，也是必須的。在災害中成長，在反思中成熟，遠比永無休止的惶恐更重要。也許我們現在創造出的現代文明會有瑪雅文明一樣的命運，也許我們現在所生活的地球會有預言所道的全球性災難的一天，那麼，拯救人類自身的將不會有什麼「諾亞方舟」，而只有人類不斷追求真理，才能開拓出科學的「新大陸」。唯有如此，人類才能邁向一個又一個新生……

來源：礦業在線

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