科学探索|青海出现的地震光是什么？能预报地震吗？青海出现的地震光是什么？能

1月8日凌晨1时45分，我国青海省海北州门源县发生6.9级地震。地震发生时，出现了这样一个现象：一束光团腾空而起，一瞬间夜晚亮如白昼，紧接着地面开始抖动。

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监控中的画面让人胆战心惊的同时，也不免产生好奇。这就是人们常说的地震光吗？地震光能预报地震吗？
01
什么是地震光？
地震光也叫地光，是地震发生前地球内部物理场复杂变化的一种表现，是地应力增强的一种外部表现形式。
关于地震光，历史上有不少记载，比如我国古代典籍《震兆六端》中就有这样的描述：“夜半晦黑，天忽开亮，光明照耀，无异日中，势必地震。”这与青海门源地震中拍摄到的景象何其相似！不能说复制粘接，简直是一模一样。

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不过，也不能想当然地认为有地震就会有地震光。地震光并不是伴随着所有地震的必然现象，它反而像是一种随机的例外。
前人对地震光的记录中指出，地震光出现最多的是七级或七级以上地震，只有少数地震光在六到七级地震中出现，低于五级地震就没有地震光了。地震光的特征在于：
发生地点以山区为多、平原为少；
震时最多、震后较少；
颜色以蓝白为主、黄色为辅。
青海门源地震达到了6.9级，各方面特征尤其是视频记录也与前人对地震光的描述相符合，看来这次监控中拍到的，应该就是对大多数人来说难得一见的地震光。
02
地震光如何产生？
在前人的研究中，提出了几种解释地震光的因果机制：压电效应、摩擦-汽化、氡放射、气体扩散等等。这些复杂的名词，到底哪个才是地震光的真正推手呢？
首先应该明确的是，无论具体原因是哪一种，地震光的出现与地震时强烈的、能量巨大的地质构造变化有关。
例如，青海门源地震发生后，地震考察工作队在冷龙岭断裂的西段开展地震现场考察时，发现了长约22公里的地表破裂带。地表和冰面上都出现了连续的裂隙、挤压、鼓包等地表破裂形式，有的地表裂缝宽达0.5米以上，鼓包高达1.5米。

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图源：青海省地震局
考察队专家根据地裂情况等，初步判定本次地震的发震构造为冷龙岭断裂的强烈地质活动所致。这样强烈的地质活动，为地震光的产生提供了机会和能量。

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图源：青海省地震局
压电效应
1970年，芬克尔斯坦和鲍威尔提出了地光是由于石英受压引起放电的观点，物理上称为“压电效应” 。压电效应，简单地说就是某种物体受到外力作用（比如挤压），表面就会产生电荷的一种现象。
自然界中有二十多种晶体具有压电效应，其中最具有代表性、应用最广的是石英晶体。两块石英轻轻一碰就会撞出火花放光，俗称“打火石”；一块水晶受外力挤压更会放电发光，俗称“放光石” 。

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在发生地震前，随着孕震过程中应力的加大，部分岩石可能会以某种类似电子发射的方式造成电荷的积累，当电荷密度达到每平方米0.1微库仑时，就能看到发光现象。这时的电场强度可以达300万伏每米，同雨天大气放电不相上下。这么强的电荷，瞬间放电发光，似乎也不难理解。