二、地磁异常

地磁异常，指地震发生之前，在震中及其周边地区出现的地磁场异常现象。主要表现有家用电器出现异常，指南针发生不规则转动，导体内产生感应电流等。

1970年1月5日，在云南通海发生了7.8级大地震。地震之前，震中区有些人在收听中央人民广播电台的广播，忽然发现收音机音量减小，声音嘈杂不清，特别是在震前几分钟，播音干脆中断。

1973年2月6日，四川炉霍7.9级地震之前，县广播站的人发现，在震前5～30分钟，收音机杂音很大，无法调试，接着发生了大地震。

1976年7月28日唐山7.8级地震前几天，唐山及其邻区很多收音机失灵，声音忽大忽小，时有时无，调频不准，有时连续出现噪音。还有人见到关闭的荧光灯夜间先发红后亮起来，北京有人睡前关闭了日光灯，但灯仍亮着不息。地震前两天，距唐山200多公里的延庆县测雨雷达站和空军雷达站，都连续收到来自京、津、唐上空的一种奇异的电磁波。

1855年，在日本江户闹市区有一位开眼镜铺的商人，他用长3日尺（1日尺等于30.3厘米）的一个马蹄形磁铁，在磁铁上面粘满铁钉，用此来招引顾客。但是，在1855年江户大地震发生的当天，吸到磁铁上的铁钉及其他铁制商品，突然掉落在地，使他大为惊愕。时过两小时，一次破坏性大地震发生了，震撼了整个市区。地震过后，那块磁铁又恢复了往日的吸铁功能。

2008年5月12日，中国四川省汶川县发生8.0级大地震，在距地震发生5个多小时前，出现了指南针指向紊乱现象。在地震发生前13分钟，北川中学一物理课堂上，全班同学集体观察到指南针教具不规则转圈，直至地震发生。

1871年3月，地震前几分钟，英美间的海底电缆上出现电流。1872年印度地震时，瓦伦西亚至伦敦间的陆上电缆出现电流。1875年9月地震前，相当长时间在马丁尼克岛金属线上出现能击人程度的电流。1930年日本北伊豆地震时，电流计也记到了海底电线上的异常电流。

种种迹象表明，地震使震区的磁场环境发生了变化。一般认为，导致震区磁场变化的原因有两种，一是地震前岩石在地应力作用下，出现“压磁效应”，从而引起地磁场局部变化。二是地应力使岩石被压缩或拉伸，引起电阻率变化，使电磁场有相应的局部变化。岩石温度的改变也能使岩石电磁性质改变。[40]

与上述观点不同，舌岩体脱落说认为，震区磁场之所以发生变化，其根源不在于岩石层，而在于软流圈，是软流圈中的岩浆流形成了一个局部磁场，改变了震区的磁场结构。

我们知道，软流圈中的岩浆流是一种高温炽热的流体性物质，处在高度电离状态，由火山爆发可略见一斑。火山爆发时，喷发到空中的火山灰和气体会出现激烈的放电现象；究其原因，就是因为这些喷发物中含有大量的电荷，证明软流圈中的岩浆流也含有大量的电荷。根据雷电的形成机理推断,火山喷发物携带的是单一性质电荷，不是正电荷就是负电荷，否则无法形成火山雷电。表明软流圈中的岩浆流不是等离子体，而是由同一种带电粒子组成的流体。

根据地震的形成机制推演，在地震孕育过程中，软流圈中的岩浆流从舌岩体的一侧流过，由于岩浆流中含有大量电荷，而移动的电荷又会形成电流；因而，岩浆流如同通电导体一样，在地面形成了一个局部磁场。这个磁场并不位于震中，而是与震中保持一段距离，沿着岩浆流的运动轨迹呈带状分布。当地震发生时，岩浆流将在震源体的脱落处，形成一个巨大的漩涡。这时，岩浆流就会由线性通电导体转变为环形电流，形成一个新的局部磁场。这个局部磁场呈束状，好似一块条形磁铁垂直插入地表，只有一端暴露在外；因而，它是一个单极磁场，磁极位于微观震中，又称震源磁场。

震源磁场的方向是由岩浆流携带电荷的性质和流动方向决定的，适用于安培定则，让右手弯曲的四指和电流方向一致，那么，伸直的大拇指所指的方向，就是震源磁场的N极。目前，还无法确定岩浆流携带的是正电荷，还是负电荷。从理论上讲，岩浆流是通过高温电离作用成为带电粒子的，因而，它携带的应该是正电荷。如果这一推测成立，那么，就可以推导出震源磁场的方向。通常情况下，北半球岩浆流涡旋呈逆时针旋转，根据安培定则推断，震源磁场为N极。南半球岩浆流涡旋呈顺时针旋转，震源磁场为S极。

局部磁场形成于舌岩体发生张裂的初期，随着岩浆流涡旋运动的增强，磁场强度逐渐增大。震源体脱落之后，原来的带状磁场收敛起来转变为震源磁场，局部磁场强度达到最大值。岩浆流漩涡能够发生漂移，因此，震源磁场是可以移动的，在运动中逐渐减弱直至消失。可见，局部磁场是一个变化性磁场，能使地面上的导体产生感应电流，还能辐射出电磁脉冲，对无线电信号产生干扰等。震源磁场与地磁场组合在一起，改变了震区的磁场结构，使指南针发生了不规则转动，这就是地震导致地磁场发生变化的原因。