魅力科学论文
题 目 地震前兆现象观察
姓 名 李泽显
专 业 交通运输
学 号 201334030
指导教师 张志强
郑州科技学院车辆与交通工程系
二○一六年六月
目 录
摘 要
[关键词] 地震前兆 接受原理 发生机制
一、唐山大地震前鱼类的极端异常反应 二、鱼对地声、地电、地热的接受原理 1、鱼对地声的接受原理
2、鱼对地电的接受原理
3、鱼对地热的接受原理
三、结论
四、摘要
[摘 要] 地震到来之前会有许多前兆，如震源区局部地壳的缓慢变形变位、地声、地热、地磁、地电的释放、地下水的变化以及动物的异常反应等。本文主要以鱼在唐山大震前出现的极端异常反应为线索，重点研究了鱼的生理结构以及对地声、地热、地电等的接收原理，从而得出“鱼类的极端异常反应能预测大地震发生机制”的结论。
[关键词] 地震前兆 接受原理 发生机制
引言
大地震到来之前，因震源区局部地壳应力的变化会产生缓慢的变形变位，其能量会以地声、地热、地磁、地电等多种形式进行释放。许多动物对此反应非常敏感，它们比人类更能预感大灾难的到来，鱼就是这样的水生动物之一。
1、唐山大地震前鱼类的极端异常反应
76年7月27日天气非常闷热，大约晚8:00左右，唐山滦县冯庄乡王官营村的农民们在村东的小河里捉了许多大小不等的鱼，种类有鲤鱼、鲫鱼、草鱼、鲢鱼、泥鳅等。有的端着脸盆、有的提着水桶、有的小孩儿竟捧着葫芦瓢高兴地穿梭在小河与村庄之间。下乡知青好奇的跑到小河边看个
究竟。果然小河里的水又黄又混，大大小小的鱼惊恐万状，表现为翻腾跳跃、打旋、狂游、成群漂浮水面，有的呈昏迷状态，有的还翻了肚白，极易捕捉。事后调查，唐山柏各庄养鱼场7月25日鱼就有了一些异常反应，鱼塘中有哗啦啦的响声，草鱼成群跳跃，有的竟跳离水面一尺多高。唐山以南天津大沽口海面"长湖"号油轮的船员介绍，7月27日那天，油轮周围的海蜇忽然增多，成群的小鱼急促地游来游去，放下钩去，一会儿就能钓上一百多条。据蔡家堡、北戴河一带的渔民说，在7月28日前后，鱼儿就像疯了一样纷纷上浮、跳跃、翻白，极易捕捉。
难道鱼也知道要发生唐山大地震吗？
2、鱼对地声、地电、地热的接受原理
2.1鱼对地声的接受原理
声音在水中的传播要比在空气中传播得音量大且快。做个简单实验：准备一盆水，用手指塞住一只耳朵，并将头的这一侧侵入水中，用另一只手敲打盆底，就能听到一个响度比头离开水面时要响得多的声音。同理，即使在水中发生一个很小的震动，在较远的地方也能听到。研究发现，大地震发生之前，在地应力的作用下，震源区地下的岩石结构和构造早已出现微弱的变化，呈现蠕动状态。在岩层摩擦的断裂面上会产生人所感觉不到的低频次声波和高频超声波。当鱼接收到这种声波时，便会惊恐万状，出现上浮、跳跃、翻白
肚等极端异常反应。
鱼为什么能接收到这种低频次声波和高频超声波呢？其实鱼接收到这些声波不是靠它的耳朵，而是靠它的一个更重要的听觉器官——侧线。鱼类的侧线是长在身体两侧的，侧线是鱼类适应水中生活的重要器官，大多数鱼类如果没有侧线就难以在水中生存。鱼的侧线有一条完整的神经组织，鱼体外表的侧线是些小孔，这些小孔接通皮下侧线管，管壁上分布有许多感觉细胞。鱼就是靠这些感觉细胞上的神经末梢，通过侧线神经而直达脑部，形成一个统一的神经网。可以接收到人所不能感受到的次声波和超声波。一般人所能感受到的声波范围为 16～20000赫兹，高于或低于这个声波范围就不能感受到。鱼类内耳和身体两侧的侧线感受器，能感受1～25赫兹的次声波和超过20000赫兹的超声波，即使水流压力出现一点儿微小变化或微弱的水流波动鱼也能感受到。在大地震发生之前，地下岩层断裂面上产生的人所不能感受到的次声波和超声波传导水中，鱼身上的侧线就能感受并接收到鱼耳不能感受的震动，鱼脑就会及时作出迅速的反应，出现翻腾、跳跃、漂浮、翻肚、昏迷不动等现象。
由此可见，鱼类和其他一些水生动物在大震前出现的极端异常反应的原因，与震源区地下岩层产生的次声波和超声波有直接关系。
2.2、鱼对地电的接受原理
研究发现，鱼的侧线系统除了具有听觉的功能外，还可以接收地电流。鱼类的侧线器官是敏感的机械感受器，能感受水流的压力及每秒6次到数十次的低频震动。有的鱼能在水中感受到梯度为0.003微伏/毫米的电场强度变化、也有的鱼能够感觉出每英尺一微伏的电位梯度。这种灵敏度可以使鱼在以每秒0.25英尺的速度游动时探测出地磁场的磁力线，并能测试出周围水中某些物体所引起的电磁模式的变化。
大部分鱼类对微弱的地电流很敏感。因为鱼类的侧线系统是由许多小孔组成的直线状的精密器官，这些小孔有时打开与表皮下穿过整个身体的管道相通，管道内布满了敏感细胞，这些细胞主要聚集在鱼的头部或尾部（其他部位也有分布），能觉察到身体周围的波动。鱼就是靠这些感觉细胞上的神经纤维，将接受的微小地电流传送到大脑的侧线器官，侧线器官因受到刺激使鱼产生极端异常反应，出现翻腾、跳跃、漂浮、翻肚、打旋、昏迷不动等现象，预感灾难（地震）的到来。唐山大地震到来的前一天晚上，鱼在水里出现的极端异常反应，与其接收到的地电流有着直接的联系。
此外，有些鱼类还具有雷达似地装置，他向各处发出50～1600次／秒的低电压脉冲，这些脉冲被物体和各种鱼反射回来，再被侧线细胞收集，就象接受了它自己发出的声音一样。这种装置也能感知到大震前的异样。
2.3、鱼对地热的接受原理
鱼是变温动物，因体内没有调温系统，不能恒定体温。在进化过程中，由于鱼类各种感官的协调作用，形成了鱼类健全的感觉机能，对于水温非常敏感。它的体温和生理机能都随水温的变化而变化，与水温相差只有0.5～1℃。所以，鱼的生理活动和生理过程受水温制约。各种鱼类往往有一个适应自己生存的温度。鲤、鲫、草鱼等主要的鲤科鱼类的生存温度大致是0～40℃。最适宜温度大致是25～30℃。在这个温度范围内，鱼体内的消化酶最多，摄食最旺盛，代谢水平也最高。如果超出鱼类的生存温度，除了影响代谢水平出现生理异常外，还会出现应激反应。如果这种应激反应强度大，持续时间长，就会出现惊恐、狂游等极端异常反应。
尽管地震成因比较复杂，但作为临震前兆的地温突升现象却比较单纯，特别是80厘米及以下的地温变化基本上已摆脱了地表以上天气变化及日辐射等影响，是反映地壳内部活动的一个很好的度量。通过监测统计，唐山地震前，自1973年起至1976年4月，80厘米和40厘米地温均出现异常增高现象，80厘米增温幅度大于40厘米，且相位超前。表明唐山地震前七年内地下断层大规模蠕动产生的热能，造成浅层地温的异常增高，使地表水体温度上升。水温升高不仅会产生对流使水变浑，还会导致水中缺氧，使鱼上浮到水面呼吸或者死亡。另一方面，当地表水体温度超出鱼类生存的临界
温度时，鱼就会因不适应水温而处于高度紧张状态，出现惊恐、跳跃、打漩、狂游等极端异常反应。甚至会造成鱼体内各系统紊乱，适应机能丧失，一些重要器官功能衰竭，导致死亡的严重后果。因此，鱼的极端异常反应恰恰说明是一种明显的地震前兆。
此外，大震前震源区局部地壳逸出的某些可溶性地气（如硫化氢等含硫地气和二氧化碳等）、土壤和水中氡放射性含量的变化等也是引起淡水鱼类漂浮水面、出现极端异常行为的重要因素。
3、结论
通过对王官营村东小河鱼类在地震前出现的极端异常反应及周边情况的研究，可找出如下规律：
一是在时间分布上看，从发现鱼类出现极端的异常反应，到唐山大地震的发生，最大时间间隔也不超过3天。其中王官营村东小河鱼类在地震前出现的极端异常反应的时间间隔约为10小时（从76年7月27日晚8:00～7月28日凌晨3:40发生大地震）；唐山以南天津大沽口海面"长湖"号油轮的船员发现的时间间隔不到24小时（七月二十七日白天发现）；蔡家堡、北戴河一带的渔民的反映的时间间隔约为4小时（7月28日前后），就是唐山柏各庄养鱼场发现的时间间隔也小于3天（七月二十五日发现）。
二是从鱼类震前反应的程度上看，在震源深度相同的情
况下，震级越高，鱼类在地震前出现的极端异常反应越早，反之亦反。唐山大地震的震级为7.8，属于强烈地震。震前3天鱼类就出现了异常反应，震前前一天乃至几小时反应达到了极点。3天之前鱼类虽然也有不同的情况的异常，但没有达到极端异常反应的程度。
三是从震前鱼类极端异常反应的范围看，最远的天津大沽口海面距唐山200多千米，北戴河海滨距唐山140千米。由此可以推断，唐山大震前鱼类极端异常反应的范围，应该是以震中（唐山丰南）为中心，以唐山到天津大沽口海面为半径画入的所有地区。
纵上所述，可以得出如下结论：震前鱼类极端的异常反应能预测大地震的发生机制。
参考文献
[1]j.h.普林斯著，吴奇久编译，郑国章校。1980.《动物之夜》[m]。上海科学技术出版社。 85-89。
[2]李林春主编。2009。《实用鱼类学》[m]。化学工业出版社。40-51
魅力科学论文
题 目 地震前兆现象观察
姓 名 李泽显
专 业 交通运输
学 号 201334030
指导教师 张志强
郑州科技学院车辆与交通工程系
二○一六年六月
目 录
摘 要
[关键词] 地震前兆 接受原理 发生机制
一、唐山大地震前鱼类的极端异常反应 二、鱼对地声、地电、地热的接受原理 1、鱼对地声的接受原理
2、鱼对地电的接受原理
3、鱼对地热的接受原理
三、结论
四、摘要
[摘 要] 地震到来之前会有许多前兆，如震源区局部地壳的缓慢变形变位、地声、地热、地磁、地电的释放、地下水的变化以及动物的异常反应等。本文主要以鱼在唐山大震前出现的极端异常反应为线索，重点研究了鱼的生理结构以及对地声、地热、地电等的接收原理，从而得出“鱼类的极端异常反应能预测大地震发生机制”的结论。
[关键词] 地震前兆 接受原理 发生机制
引言
大地震到来之前，因震源区局部地壳应力的变化会产生缓慢的变形变位，其能量会以地声、地热、地磁、地电等多种形式进行释放。许多动物对此反应非常敏感，它们比人类更能预感大灾难的到来，鱼就是这样的水生动物之一。
1、唐山大地震前鱼类的极端异常反应
76年7月27日天气非常闷热，大约晚8:00左右，唐山滦县冯庄乡王官营村的农民们在村东的小河里捉了许多大小不等的鱼，种类有鲤鱼、鲫鱼、草鱼、鲢鱼、泥鳅等。有的端着脸盆、有的提着水桶、有的小孩儿竟捧着葫芦瓢高兴地穿梭在小河与村庄之间。下乡知青好奇的跑到小河边看个
究竟。果然小河里的水又黄又混，大大小小的鱼惊恐万状，表现为翻腾跳跃、打旋、狂游、成群漂浮水面，有的呈昏迷状态，有的还翻了肚白，极易捕捉。事后调查，唐山柏各庄养鱼场7月25日鱼就有了一些异常反应，鱼塘中有哗啦啦的响声，草鱼成群跳跃，有的竟跳离水面一尺多高。唐山以南天津大沽口海面"长湖"号油轮的船员介绍，7月27日那天，油轮周围的海蜇忽然增多，成群的小鱼急促地游来游去，放下钩去，一会儿就能钓上一百多条。据蔡家堡、北戴河一带的渔民说，在7月28日前后，鱼儿就像疯了一样纷纷上浮、跳跃、翻白，极易捕捉。
难道鱼也知道要发生唐山大地震吗？
2、鱼对地声、地电、地热的接受原理
2.1鱼对地声的接受原理
声音在水中的传播要比在空气中传播得音量大且快。做个简单实验：准备一盆水，用手指塞住一只耳朵，并将头的这一侧侵入水中，用另一只手敲打盆底，就能听到一个响度比头离开水面时要响得多的声音。同理，即使在水中发生一个很小的震动，在较远的地方也能听到。研究发现，大地震发生之前，在地应力的作用下，震源区地下的岩石结构和构造早已出现微弱的变化，呈现蠕动状态。在岩层摩擦的断裂面上会产生人所感觉不到的低频次声波和高频超声波。当鱼接收到这种声波时，便会惊恐万状，出现上浮、跳跃、翻白
肚等极端异常反应。
鱼为什么能接收到这种低频次声波和高频超声波呢？其实鱼接收到这些声波不是靠它的耳朵，而是靠它的一个更重要的听觉器官——侧线。鱼类的侧线是长在身体两侧的，侧线是鱼类适应水中生活的重要器官，大多数鱼类如果没有侧线就难以在水中生存。鱼的侧线有一条完整的神经组织，鱼体外表的侧线是些小孔，这些小孔接通皮下侧线管，管壁上分布有许多感觉细胞。鱼就是靠这些感觉细胞上的神经末梢，通过侧线神经而直达脑部，形成一个统一的神经网。可以接收到人所不能感受到的次声波和超声波。一般人所能感受到的声波范围为 16～20000赫兹，高于或低于这个声波范围就不能感受到。鱼类内耳和身体两侧的侧线感受器，能感受1～25赫兹的次声波和超过20000赫兹的超声波，即使水流压力出现一点儿微小变化或微弱的水流波动鱼也能感受到。在大地震发生之前，地下岩层断裂面上产生的人所不能感受到的次声波和超声波传导水中，鱼身上的侧线就能感受并接收到鱼耳不能感受的震动，鱼脑就会及时作出迅速的反应，出现翻腾、跳跃、漂浮、翻肚、昏迷不动等现象。
由此可见，鱼类和其他一些水生动物在大震前出现的极端异常反应的原因，与震源区地下岩层产生的次声波和超声波有直接关系。
2.2、鱼对地电的接受原理
研究发现，鱼的侧线系统除了具有听觉的功能外，还可以接收地电流。鱼类的侧线器官是敏感的机械感受器，能感受水流的压力及每秒6次到数十次的低频震动。有的鱼能在水中感受到梯度为0.003微伏/毫米的电场强度变化、也有的鱼能够感觉出每英尺一微伏的电位梯度。这种灵敏度可以使鱼在以每秒0.25英尺的速度游动时探测出地磁场的磁力线，并能测试出周围水中某些物体所引起的电磁模式的变化。
大部分鱼类对微弱的地电流很敏感。因为鱼类的侧线系统是由许多小孔组成的直线状的精密器官，这些小孔有时打开与表皮下穿过整个身体的管道相通，管道内布满了敏感细胞，这些细胞主要聚集在鱼的头部或尾部（其他部位也有分布），能觉察到身体周围的波动。鱼就是靠这些感觉细胞上的神经纤维，将接受的微小地电流传送到大脑的侧线器官，侧线器官因受到刺激使鱼产生极端异常反应，出现翻腾、跳跃、漂浮、翻肚、打旋、昏迷不动等现象，预感灾难（地震）的到来。唐山大地震到来的前一天晚上，鱼在水里出现的极端异常反应，与其接收到的地电流有着直接的联系。
此外，有些鱼类还具有雷达似地装置，他向各处发出50～1600次／秒的低电压脉冲，这些脉冲被物体和各种鱼反射回来，再被侧线细胞收集，就象接受了它自己发出的声音一样。这种装置也能感知到大震前的异样。
2.3、鱼对地热的接受原理
鱼是变温动物，因体内没有调温系统，不能恒定体温。在进化过程中，由于鱼类各种感官的协调作用，形成了鱼类健全的感觉机能，对于水温非常敏感。它的体温和生理机能都随水温的变化而变化，与水温相差只有0.5～1℃。所以，鱼的生理活动和生理过程受水温制约。各种鱼类往往有一个适应自己生存的温度。鲤、鲫、草鱼等主要的鲤科鱼类的生存温度大致是0～40℃。最适宜温度大致是25～30℃。在这个温度范围内，鱼体内的消化酶最多，摄食最旺盛，代谢水平也最高。如果超出鱼类的生存温度，除了影响代谢水平出现生理异常外，还会出现应激反应。如果这种应激反应强度大，持续时间长，就会出现惊恐、狂游等极端异常反应。
尽管地震成因比较复杂，但作为临震前兆的地温突升现象却比较单纯，特别是80厘米及以下的地温变化基本上已摆脱了地表以上天气变化及日辐射等影响，是反映地壳内部活动的一个很好的度量。通过监测统计，唐山地震前，自1973年起至1976年4月，80厘米和40厘米地温均出现异常增高现象，80厘米增温幅度大于40厘米，且相位超前。表明唐山地震前七年内地下断层大规模蠕动产生的热能，造成浅层地温的异常增高，使地表水体温度上升。水温升高不仅会产生对流使水变浑，还会导致水中缺氧，使鱼上浮到水面呼吸或者死亡。另一方面，当地表水体温度超出鱼类生存的临界
温度时，鱼就会因不适应水温而处于高度紧张状态，出现惊恐、跳跃、打漩、狂游等极端异常反应。甚至会造成鱼体内各系统紊乱，适应机能丧失，一些重要器官功能衰竭，导致死亡的严重后果。因此，鱼的极端异常反应恰恰说明是一种明显的地震前兆。
此外，大震前震源区局部地壳逸出的某些可溶性地气（如硫化氢等含硫地气和二氧化碳等）、土壤和水中氡放射性含量的变化等也是引起淡水鱼类漂浮水面、出现极端异常行为的重要因素。
3、结论
通过对王官营村东小河鱼类在地震前出现的极端异常反应及周边情况的研究，可找出如下规律：
一是在时间分布上看，从发现鱼类出现极端的异常反应，到唐山大地震的发生，最大时间间隔也不超过3天。其中王官营村东小河鱼类在地震前出现的极端异常反应的时间间隔约为10小时（从76年7月27日晚8:00～7月28日凌晨3:40发生大地震）；唐山以南天津大沽口海面"长湖"号油轮的船员发现的时间间隔不到24小时（七月二十七日白天发现）；蔡家堡、北戴河一带的渔民的反映的时间间隔约为4小时（7月28日前后），就是唐山柏各庄养鱼场发现的时间间隔也小于3天（七月二十五日发现）。
二是从鱼类震前反应的程度上看，在震源深度相同的情
况下，震级越高，鱼类在地震前出现的极端异常反应越早，反之亦反。唐山大地震的震级为7.8，属于强烈地震。震前3天鱼类就出现了异常反应，震前前一天乃至几小时反应达到了极点。3天之前鱼类虽然也有不同的情况的异常，但没有达到极端异常反应的程度。
三是从震前鱼类极端异常反应的范围看，最远的天津大沽口海面距唐山200多千米，北戴河海滨距唐山140千米。由此可以推断，唐山大震前鱼类极端异常反应的范围，应该是以震中（唐山丰南）为中心，以唐山到天津大沽口海面为半径画入的所有地区。
纵上所述，可以得出如下结论：震前鱼类极端的异常反应能预测大地震的发生机制。
参考文献
[1]j.h.普林斯著，吴奇久编译，郑国章校。1980.《动物之夜》[m]。上海科学技术出版社。 85-89。
[2]李林春主编。2009。《实用鱼类学》[m]。化学工业出版社。40-51