1976年7月28日， 子夜已過， 錶針指向了淩晨3點鐘。 我國北方工業重鎮唐山處於極度沉悶空氣的籠罩之中。 這時在室外乘涼的人們看見東北方向一道道五彩繽紛的光束升了起來， 就像強大的信號燈一樣， 把大地照得亮如白晝。 這些光束形態， 有的呈片狀散開， 有的如彩虹飛架， 有的似光柱沖天而起， 有的像圓球飄忽不定。 光束的顏色七彩紛呈， 尤其是像銀藍色、白紫色等平時罕見的複合色令人眼花繚亂。 高度眾說不一， 持續時間有長有短。 這種火球曾在唐山市郊區引燃成患， 燒焦了農田的稻穀。 一些小學生見此情景，
這是為什麼呢?
原來， 這是一種強烈地震的前兆， 被稱為地光。
許多強烈地震都伴隨有發光現象。 這種特殊的令人毛骨悚然的自然現象， 早在幾千年前就已經被人們注意到了。 我國是世界上記載地光最早的國家， 古書《詩經小雅·十月之交》裡就曾記述了2800年前陝西岐山地震時奇異的聲光現象。 書中寫道， “燁燁震電， 不寧不令。 百川沸騰， 山家萃崩。 高岸為穀， 深谷為陵。 ”其中的“燁燁震電”之語， 就是指的閃閃的地光。 因為書中所寫的十月系周曆， 相當於現在的農曆八月， 這時岐山、寶雞一帶雷暴季節已過，
在國外，
地光也引起了人們的廣泛注意。
這種記載最早見於羅馬歷史學家塔西倫的《編年史》，
它記述的是西元17年小亞細亞發生了強烈地震。
書中說地震前有人曾看到天空火光閃閃。
日本的地光記載也很早，
據日本地震學家安井豐推測，
日本最早的地光記錄可以追溯到1500年前，
可惜這種推測查無實據。
真正書錄在案的是西元869年的《三代實錄》，
書中在記述陸奧地區的地震海嘯時，
曾提到過發光現象，
距今已有1100多年。
人們在很早以前就知道利用地光現象來預測地震， 我國古人總結的六條地震前兆， 其中有一條講的就是地光。 “夜半晦黑， 天忽開朗， 光明照耀， 無異日中， 勢必地震。 ”這類描述曾在不少書中出現過。 但地光作為一種奇異的自然現象， 被人們進行科學探索， 則是18世紀以後的事。
20世紀30年代以後， 地震發光的研究進入了全面發展的階段， 人們對於地光的真實存在不再感到懷疑了， 並開始出現了解釋這種現象的理論假說。 在這些研究中尤以日本領先。 1965年以後， 日本學者安井與近藤五郎、栗林亨等利用地磁儀、回轉集電器等進行了觀測研究， 並拍攝了世界上第一張地光照片。 1974年， 我國學者馬宗晉在研究了邢臺地震以來歷次較大地震的臨震宏觀現象以後， 提出了“地光不僅僅是地震派生的結果， 而應看作是臨震共同發展的統一過程”。 這就是說， 應把地光同與它同時出現的其他現象聯繫起來考慮。 隨著地光現象資料的不斷積累， 人們從地光的複雜形態中領悟到它的成因也並非是單一的。由於地光發生的時間短促，機會難逢，過去的地光資料也常常缺少詳細確切的說明，尤其是直到今天，還未解決儀器觀測技術問題，因此地震中地光成因的研究還沒有確切結果，仍然處於假說階段。
地光是由岩塊相對摩擦產生的。米爾恩是一位長年工作在野外的地質學家，有一天，他在野外採集岩石、礦物標本，手中的錘子落在堅硬的岩石上時，點點火星迸濺出來。米爾恩從這種現象中得到了啟發，第一個提出了地光是地震時岩塊相對運動發生摩擦而產生的發光現象。1954年，前蘇聯學者邦奇科夫斯基也把地震發光比喻為馬蹄與石頭道路撞擊而產生的火花。
這種說法是探索地光成因的一次有益嘗試，但它的解釋只是對某種形態的地光說得通，對地光的其他形態則難以奏效。例如，有些地光發生在半空中，似乎與地面岩石的摩擦無關;有些地光還伴隨有類似日光燈的自動閃爍，這顯然也無法用摩擦生光來解釋。另外這種觀點也很難說明在震區廣闊的範圍內都可觀察到地光以及球形光和柱狀光的緣由。因為按照岩塊摩擦發光的假說，地光應該主要分佈在裂隙帶附近，並與裂隙的分佈方向一致，發光的部位應接近地面。例如，1975年遼寧海城地震時，有人看到本縣大青山菱鎂礦分佈區出現強烈的白色光帶，它與該地大量裂隙的分佈基本一致，並緊貼地面，持續2~3秒鐘，沒有明顯閃爍，然後突然消失。這種地光可以用岩塊摩擦生光觀點解釋，但以此來解釋所有的地光，顯然是不全面的。
根據水的毛細管電位理論。日本學者寺田寅彥閑來無事，對物理學中的電動現象甚感興趣。他看到液體和固體相對運動時，常伴隨有一些電現象，即在液體和固體的接觸面上會出現兩層異種電荷。如果液體在壓力下通過一個固體毛細管，那麼就會在毛細管的兩端出現電位差，這就是流動電位。這位學者由此萌發了水的毛細管電位理論，試圖能在地光成因問題上一顯身手。他認為，一場強烈地震所影響的深度可與地面波及的範圍相當。在地震影響的深度範圍內，地下水受到擠壓，便通過岩石的孔隙向上移動，產生流動電位。寺田推測，地下水所受到的壓力，相當於100千米厚的岩柱所產生的壓力。根據計算，它所產生的電位差可達到300萬伏。顯然，這樣巨大的電位差足以導致產生高空放電，形成地光。寺田的理論得到了日本部分學者的支援，但國際上多數學者對這理論提出了質疑。尤其是美國學者麥克唐納對寺田計算出來的300萬伏電位差表示懷疑。這位美國人設想了地球內部產生電位差的各種可能原因，研究了地下核爆炸時所產生的壓力對地下水流經岩石和土壤中孔隙的流動電位的影響，結果發現，在300多米的深度範圍內，能產生的最大電位差僅有幾百毫伏。即使地震的影響能達到100千米的深度，所產生的電位差也不過幾百伏，遠比寺田所說的小得多。這樣小的電位差，是不可能引起大氣發光的。
這個水的毛細管電位理論，就這樣夭折了。
石英的壓電效應說。芬克爾斯坦和鮑威爾，當年曾是繼美國人麥克唐納之後水的毛細管電位理論的主要反對者。他們在推翻日本學者的理論以後，提出了石英的壓電效應說，企圖利用地電電位差來解釋地光的形成。
1970年，芬克爾斯坦和鮑威爾首次發現了地震孕育過程中石英的壓電效應。
科學家們早在物理學的實驗中發現，許多晶體在受到擠壓或拉伸時，會在兩個平面上產生相反的電荷，這種現象被稱為壓電效應。今天，它已被廣泛應用於各種電子設備和儀器中，也被廣泛應用於導彈、電子電腦、航太等尖端技術中。壓電石英就是這樣的一種晶體。由於石英在地殼中分佈很廣，地震是岩層長期受力突然破裂的表現，可以想像，在地震孕育過程中必然也有壓電效應產生。兩位學者推斷，當石英在地殼中有規律排列時，如果沿長軸排列的石英晶體的總長度，相當於地震波的波長時，就會產生地震電效應。若地震壓力的壓強為30~330帕，就有可能產生500—5000伏/釐米的平均電場。這個電場足以引起類似暴風雨時的閃電那樣的低空放電現象，產生地光。由於壓電效應並不一定在地震發生時才有，所以在地震前的幾個小時也可以看到地光。
如果按照這種理論，地光應該只發生在某些特定的分佈有定向排列的大量石英晶體的區域內，然而實際上出現地光的強震區其地下岩石並非都是石英岩，而是多種多樣的岩石，但無論地下岩石性質如何，都有出現地光的可能，這一實際情況與石英壓電效應理論不相吻合。另外，石英壓電效應理論也不能解釋在一些震區觀察到的極為獨特的“電磁暴”現象。
更難解釋的奇怪現象。1966年，前蘇聯塔什干大地震前幾小時，塔什干上空突然發生了一場電磁暴。天空中耀眼的白光就像鎂光燈一樣，使人目眩。更令人奇怪的是，室內的日光燈無故自亮。科學工作者觀測到電離層中電子密集度達到頂峰。
這次地光的奇異特徵，顯然很難用前面的幾種假說解釋。
1972年，日本學者安井豐等人提出了“低層大氣振盪”的看法。他們認為，由於大氣中含有各種正負離子，所以大地具有微弱導電性。當大氣中的氣體分子受到來自太空的宇宙射線和地球本身的放射性元素射線的撞擊，結果使這些氣體離子帶電。地震區常會有以氡為主要成分的放射性物質，地殼震動把它抖入大氣中，特別是在含有較多放射性物質的中、酸性岩石分佈區和斷層附近，大氣中的氡含量將顯著提高，這也將使大氣離子導電性增強。這時如果地面有一個天然電場，那麼就會向空中大規模放電，使地光閃爍起來。
我國地震工作者在研究了遼寧海城地震以後，發現震前氡含量明顯增加，大氣中電離子也明顯增加，在震區上空形成電荷密集區，大氣的導電率增加以後，在地面電場作用下便可能發生放電發光，大面積放電和氡蛻變放出的射線都可能產生螢光，使日光燈管閃亮。
這個低空大氣發光理論，是目前比較成立的假說。不過，也有人認為日光燈管發亮的原因與地震時的高頻地震波有關。
此外，最近又有人提出，黏土礦物也是地光的光源之一;還有人重新提出岩塊摩擦生熱與地光的關係，並考慮了電場的形成。這些觀點也都不能圓滿地解釋地光的成因。
從現有資料看，地光是地震時有著多種成因的發光現象的總稱。要想徹底揭開它的形成之謎，就必須加強對地光的科學觀察，特別是要用現代的先進技術裝備，及時地捕捉有關地光的各種信號，並仔細地區分不同類型，最後終將洞悉地光的秘密。
中國地球物理學家郭自強最近通過岩石壓裂實驗研究，得知岩石在受到壓力發生破裂時，會放出強烈的電子流。地震發生之前，岩石受到地殼應力作用而破裂，也會產生強電子流，這些電子流可以通過地殼裂縫進入大氣，使空氣分子電離而產生地光，這是目前世界上對地光的最新解釋。
人們從地光的複雜形態中領悟到它的成因也並非是單一的。由於地光發生的時間短促，機會難逢，過去的地光資料也常常缺少詳細確切的說明，尤其是直到今天，還未解決儀器觀測技術問題，因此地震中地光成因的研究還沒有確切結果，仍然處於假說階段。地光是由岩塊相對摩擦產生的。米爾恩是一位長年工作在野外的地質學家，有一天，他在野外採集岩石、礦物標本，手中的錘子落在堅硬的岩石上時，點點火星迸濺出來。米爾恩從這種現象中得到了啟發，第一個提出了地光是地震時岩塊相對運動發生摩擦而產生的發光現象。1954年，前蘇聯學者邦奇科夫斯基也把地震發光比喻為馬蹄與石頭道路撞擊而產生的火花。
這種說法是探索地光成因的一次有益嘗試，但它的解釋只是對某種形態的地光說得通，對地光的其他形態則難以奏效。例如，有些地光發生在半空中，似乎與地面岩石的摩擦無關;有些地光還伴隨有類似日光燈的自動閃爍，這顯然也無法用摩擦生光來解釋。另外這種觀點也很難說明在震區廣闊的範圍內都可觀察到地光以及球形光和柱狀光的緣由。因為按照岩塊摩擦發光的假說，地光應該主要分佈在裂隙帶附近，並與裂隙的分佈方向一致，發光的部位應接近地面。例如，1975年遼寧海城地震時，有人看到本縣大青山菱鎂礦分佈區出現強烈的白色光帶，它與該地大量裂隙的分佈基本一致，並緊貼地面，持續2~3秒鐘，沒有明顯閃爍，然後突然消失。這種地光可以用岩塊摩擦生光觀點解釋，但以此來解釋所有的地光，顯然是不全面的。
根據水的毛細管電位理論。日本學者寺田寅彥閑來無事，對物理學中的電動現象甚感興趣。他看到液體和固體相對運動時，常伴隨有一些電現象，即在液體和固體的接觸面上會出現兩層異種電荷。如果液體在壓力下通過一個固體毛細管，那麼就會在毛細管的兩端出現電位差，這就是流動電位。這位學者由此萌發了水的毛細管電位理論，試圖能在地光成因問題上一顯身手。他認為，一場強烈地震所影響的深度可與地面波及的範圍相當。在地震影響的深度範圍內，地下水受到擠壓，便通過岩石的孔隙向上移動，產生流動電位。寺田推測，地下水所受到的壓力，相當於100千米厚的岩柱所產生的壓力。根據計算，它所產生的電位差可達到300萬伏。顯然，這樣巨大的電位差足以導致產生高空放電，形成地光。寺田的理論得到了日本部分學者的支援，但國際上多數學者對這理論提出了質疑。尤其是美國學者麥克唐納對寺田計算出來的300萬伏電位差表示懷疑。這位美國人設想了地球內部產生電位差的各種可能原因，研究了地下核爆炸時所產生的壓力對地下水流經岩石和土壤中孔隙的流動電位的影響，結果發現，在300多米的深度範圍內，能產生的最大電位差僅有幾百毫伏。即使地震的影響能達到100千米的深度，所產生的電位差也不過幾百伏，遠比寺田所說的小得多。這樣小的電位差，是不可能引起大氣發光的。
這個水的毛細管電位理論，就這樣夭折了。
石英的壓電效應說。芬克爾斯坦和鮑威爾，當年曾是繼美國人麥克唐納之後水的毛細管電位理論的主要反對者。他們在推翻日本學者的理論以後，提出了石英的壓電效應說，企圖利用地電電位差來解釋地光的形成。
1970年，芬克爾斯坦和鮑威爾首次發現了地震孕育過程中石英的壓電效應。
科學家們早在物理學的實驗中發現，許多晶體在受到擠壓或拉伸時，會在兩個平面上產生相反的電荷，這種現象被稱為壓電效應。今天，它已被廣泛應用於各種電子設備和儀器中，也被廣泛應用於導彈、電子電腦、航太等尖端技術中。壓電石英就是這樣的一種晶體。由於石英在地殼中分佈很廣，地震是岩層長期受力突然破裂的表現，可以想像，在地震孕育過程中必然也有壓電效應產生。兩位學者推斷，當石英在地殼中有規律排列時，如果沿長軸排列的石英晶體的總長度，相當於地震波的波長時，就會產生地震電效應。若地震壓力的壓強為30~330帕，就有可能產生500—5000伏/釐米的平均電場。這個電場足以引起類似暴風雨時的閃電那樣的低空放電現象，產生地光。由於壓電效應並不一定在地震發生時才有，所以在地震前的幾個小時也可以看到地光。
如果按照這種理論，地光應該只發生在某些特定的分佈有定向排列的大量石英晶體的區域內，然而實際上出現地光的強震區其地下岩石並非都是石英岩，而是多種多樣的岩石，但無論地下岩石性質如何，都有出現地光的可能，這一實際情況與石英壓電效應理論不相吻合。另外，石英壓電效應理論也不能解釋在一些震區觀察到的極為獨特的“電磁暴”現象。
更難解釋的奇怪現象。1966年，前蘇聯塔什干大地震前幾小時，塔什干上空突然發生了一場電磁暴。天空中耀眼的白光就像鎂光燈一樣，使人目眩。更令人奇怪的是，室內的日光燈無故自亮。科學工作者觀測到電離層中電子密集度達到頂峰。
這次地光的奇異特徵，顯然很難用前面的幾種假說解釋。
1972年，日本學者安井豐等人提出了“低層大氣振盪”的看法。他們認為，由於大氣中含有各種正負離子，所以大地具有微弱導電性。當大氣中的氣體分子受到來自太空的宇宙射線和地球本身的放射性元素射線的撞擊，結果使這些氣體離子帶電。地震區常會有以氡為主要成分的放射性物質，地殼震動把它抖入大氣中，特別是在含有較多放射性物質的中、酸性岩石分佈區和斷層附近，大氣中的氡含量將顯著提高，這也將使大氣離子導電性增強。這時如果地面有一個天然電場，那麼就會向空中大規模放電，使地光閃爍起來。
我國地震工作者在研究了遼寧海城地震以後，發現震前氡含量明顯增加，大氣中電離子也明顯增加，在震區上空形成電荷密集區，大氣的導電率增加以後，在地面電場作用下便可能發生放電發光，大面積放電和氡蛻變放出的射線都可能產生螢光，使日光燈管閃亮。
這個低空大氣發光理論，是目前比較成立的假說。不過，也有人認為日光燈管發亮的原因與地震時的高頻地震波有關。
此外，最近又有人提出，黏土礦物也是地光的光源之一;還有人重新提出岩塊摩擦生熱與地光的關係，並考慮了電場的形成。這些觀點也都不能圓滿地解釋地光的成因。
從現有資料看，地光是地震時有著多種成因的發光現象的總稱。要想徹底揭開它的形成之謎，就必須加強對地光的科學觀察，特別是要用現代的先進技術裝備，及時地捕捉有關地光的各種信號，並仔細地區分不同類型，最後終將洞悉地光的秘密。
中國地球物理學家郭自強最近通過岩石壓裂實驗研究，得知岩石在受到壓力發生破裂時，會放出強烈的電子流。地震發生之前，岩石受到地殼應力作用而破裂，也會產生強電子流，這些電子流可以通過地殼裂縫進入大氣，使空氣分子電離而產生地光，這是目前世界上對地光的最新解釋。