地震是地殼快速顫動

1、關(guān)于地震是地殼的快速顫動第1頁，共58頁，2022年，5月20日，5點41分，星期四8.1 地震的有關(guān)概念震源地下發(fā)生地震的地方。震中震源在地面上的垂直投影。震源深度從震中到震源的距離。震中距觀測點到震中的距離。 第2頁，共58頁，2022年，5月20日，5點41分，星期四地震深度的劃分震源深度的劃分：淺源地震深度070km。占地震總數(shù)的72.5 。中源地震深度70100km。占地震總數(shù)23.5。深源地震深度超過300km。占地震總數(shù)的4 。已知最深地震為720km（1934年6月29日發(fā)生于印度尼西亞蘇拉威西島東邊的6.9級地震）。震源可在地殼、巖石圈或地幔。地震分海震和陸震。震中距的劃分：

2、地方震震中距小于100km。近震震中距在1001000km。遠(yuǎn)震震中距大于1000km。第3頁，共58頁，2022年，5月20日，5點41分，星期四8.2 地震的成因及類型地震的成因類型構(gòu)造地震火山地震沖擊地震（塌陷地震）水庫地震第4頁，共58頁，2022年，5月20日，5點41分，星期四8.2.1 構(gòu)造地震構(gòu)造地震由構(gòu)造變動特別是斷裂活動所產(chǎn)生的地震。 構(gòu)造地震約占地震總數(shù)的90，其中大多又屬于淺源地震。影響范圍廣，破壞強烈，損失重大。我國的強震大部是淺源構(gòu)造地震，80以上與斷裂活動有關(guān)。許多世界著名的大地震都屬于構(gòu)造地震。1906年美國舊金山大地震（8.3級）與圣安德列斯大斷裂活動有關(guān)。1

3、923年日本關(guān)東大地震（8.3級）。1960年5月21日至6月22日智利大地震，發(fā)生在秘魯海溝斷裂帶上。 第5頁，共58頁，2022年，5月20日，5點41分，星期四8.2.1.1 構(gòu)造地震的成因構(gòu)造地震的成因原理地殼和上地幔中，物質(zhì)運動產(chǎn)生地應(yīng)力。當(dāng)超過巖石的強度極限時，巖石斷裂，突然釋放出大量能量。其中部分以彈性波的形式傳播，傳到地面時，地面震動，形成地震。地震的實際觀測資料從地震的觀測資料看，其與活動構(gòu)造（活斷層）密切相關(guān)。許多強震的震中都分布在活動斷裂帶上。全球范圍看，地震分布在板塊的邊界。構(gòu)造地震活動方式的假說彈性回跳說 蠕動說 粘滑說 相變說第6頁，共58頁，2022年，5月20日

4、，5點41分，星期四1.彈性回跳說巖石斷裂時，斷層面兩側(cè)巖石發(fā)生整體彈性回跳產(chǎn)生地震。地下的巖石彈性變形，斷裂時在力消失之后便向相反的方向整體回跳，恢復(fù)到未變形前的狀態(tài)。彈跳時把長期積累的能量于霎那間釋放出來，形成地震。（猶如用手掰斷鋼鋸條）最早、應(yīng)用最廣的地震成因假說。據(jù)1906年舊金山大地震時圣安德列斯斷層產(chǎn)生水平移動而提出。能夠較好地解釋淺源地震；不能很好解釋中、深源地震。因地下深處巖石具塑性，不發(fā)生彈性回跳。第7頁，共58頁，2022年，5月20日，5點41分，星期四2.蠕動說蠕動（潛移、潛動）重力作用下，地表土石層長期緩慢地向下移動。其移動體和基座間無明顯界面，形變量和移動量均屬過渡

5、關(guān)系。蠕動速率每年數(shù)毫米數(shù)厘米。蠕動與強震呈反相關(guān)事實證明：巖層中長期蠕動的地段或在活動斷層中蠕動占長期活動的百分比較高的地段，因能量通過蠕動緩慢釋放，很少發(fā)生強地震。資料表明：蠕動占長期活動的50以上的地段，最大地震只能為5級；蠕動占長期活動的10以下的地段，可能發(fā)生8級以上的大地震。蠕動容易產(chǎn)生的情況：高壓低溫；巖石孔隙度高（含水）；巖石含有軟弱性礦物（白云石、方解石、蛇紋石）等。第8頁，共58頁，2022年，5月20日，5點41分，星期四3.粘滑說（zhan）在地下較深的部位，摩擦力的作用使斷層兩盤巖石好像粘結(jié)在一起。當(dāng)應(yīng)力積累到等于或大于摩擦力時，兩盤巖石便發(fā)生突然滑動，能量釋放出來。

6、之后，兩盤又粘結(jié)不動，直到能量再積累到一定程度導(dǎo)致下一次滑動。每一次滑動的過程，就是一次能量釋放的過程和地震產(chǎn)生的過程。粘結(jié)狀態(tài)是能量積累的過程。第9頁，共58頁，2022年，5月20日，5點41分，星期四4.相變說認(rèn)為深源地震是由于深部物質(zhì)的相變過程引起的。地下物質(zhì)在高溫高壓條件下，組成巖石的礦物晶體結(jié)構(gòu)會發(fā)生突然改變，導(dǎo)致巖石體積驟然收縮或膨脹，形成一個爆發(fā)式振動源，于是發(fā)生地震。此說的證據(jù)不充分，未能得到廣泛承認(rèn)。據(jù)地震縱波在地下深部傳播情況分析：深源地震同樣也發(fā)生斷裂和錯動。同時，板塊構(gòu)造學(xué)說指出，當(dāng)巖石圈板塊向地下俯沖時，中、深源地震發(fā)生在向地幔消減的板塊內(nèi)部，而并非發(fā)生在地幔軟流圈

7、物質(zhì)中，因此相變說自然失去了存在的依據(jù)。第10頁，共58頁，2022年，5月20日，5點41分，星期四5.對幾種假說的認(rèn)識影響斷層活動方式的因素：溫度 500，粘滑；500，蠕動。巖石成分 巖性脆硬（石英巖、石英砂巖），斷層以粘滑為主；巖性柔軟，則以蠕動為主。巖石的孔隙度和水分含量 巖石孔隙大、多，含水分多，易蠕動；反之，多粘滑形式。圍壓 影響斷層的活動方式。同一活動斷層，不同深度有不同的活動方式；不同時期有不同的活動方式。圣安德列斯斷層，深度在4km以上為無震蠕動； 412km則為伴隨有地震的粘滑運動；12km以下（由于高溫）又以穩(wěn)定的蠕動為主。因此，圣安德列斯斷層帶上的地震震源深度均不超過

8、20km。 第11頁，共58頁，2022年，5月20日，5點41分，星期四8.2.1.2 構(gòu)造地震的特征地震序列一定時間內(nèi)（幾天幾年），同一地質(zhì)構(gòu)造帶上或同一震源體內(nèi)，發(fā)生的一系列具有成因聯(lián)系的地震。一個地震序列中，其中地震特別強的地震，稱主震；主震之前發(fā)生的一系列較小的地震，稱前震；主震之后發(fā)生的一系列小于主震的地震，稱余震。地震序列與能量釋放地應(yīng)力即將增加到巖石強度極限時，產(chǎn)生的較小的錯動（或粘滑交替），形成許多小震（前震）。地應(yīng)力增大到超過巖石的強度極限時，整體滑動或新斷裂滑動，形成大震（主震）。主震后巖層間調(diào)整平衡，釋放剩余能量，引起余震。1920年寧夏海原大地震，余震三年未消，逐漸減

9、弱。（彈簧效應(yīng)）。1.地震序列第12頁，共58頁，2022年，5月20日，5點41分，星期四2.地震序列類型單發(fā)型地震（孤立型地震）（1967.3山東臨沂地震）前震和余震都少且微弱，并與主震震級相差懸殊。整個序列的地震能量幾乎全通過主震釋放出來。主震型地震（1976.7.28唐山大地震） 主震震級特別突出，釋放出全系列能量的90以上；前震或有或無，但余震較多。震群型地震 (1966.23邢臺地震) 許多次震級相似的地震組成地震序列，無突出的主震。前震和余震多而且較大，常成群出現(xiàn)。活動時間較長，衰減速度較慢，活動范圍較大。有時地震序列較復(fù)雜，仿佛由若干單發(fā)型、主震型、震群型組合而成。如1971年

10、89月四川省馬邊地震。第13頁，共58頁，2022年，5月20日，5點41分，星期四8.2.2 火山地震火山地震火山活動引起的地震。火山爆發(fā)地震；火山活動構(gòu)造變動地震；或構(gòu)造變動火山噴發(fā)地震。約占總數(shù)的7，震源深度不大，不超過10km。A型火山地震發(fā)生在火山附近，成因與地下巖漿或氣體狀態(tài)變化有關(guān)的地震。B型火山地震發(fā)生在活火山口附近的狹小范圍內(nèi)，震源深度淺于1km，影響范圍很小的地震。潛火山地震地下巖漿侵入到地面附近，未噴出地表，所引起的地震。意大利、日本、菲律賓、印度尼西亞、堪察加半島等火山地震較多。 第14頁，共58頁，2022年，5月20日，5點41分，星期四8.2.3 沖擊地震（塌陷地

11、震）沖擊地震因山崩、滑坡、地下溶洞，礦井等塌落而引起的地震。數(shù)量很少，約占地震總數(shù)的3。震源很淺，影響范圍小，震級也不大。1972年3月在山西大同西部煤礦，采空區(qū)大面積頂板塌落引起了地震，最大震級為3.4級，震中區(qū)建筑物有輕微破壞。第15頁，共58頁，2022年，5月20日，5點41分，星期四8.2.4 水庫地震水庫地震因水庫蓄水而引發(fā)的地震。廣東河源新豐江水庫，1959年蓄水后，庫區(qū)周圍地震頻度逐漸增加，于1962年3月19日發(fā)生了一次6.4級地震，震中烈度達(dá)到8度，是已知最大水庫地震之一。第16頁，共58頁，2022年，5月20日，5點41分，星期四8.3 地震強度 地震震級是一種衡量地震

12、大小的尺度。表示一次地震所釋放出能量的多少。地震越強，釋放能量越多，震級也越高。一次地震只有一個震級。根據(jù)地震儀記錄的地震波最大振幅經(jīng)過計算求出。已知最大的地震是1960.5.22智利發(fā)生的8.9級地震。超微震 震級1，人無感覺，儀器可測出。微震 震級13，人們感覺，儀器可測出。弱震 震級35，人們無感覺，一般不會造成破壞。強震 震級57，可以造成不同程度的破壞。大地震 7級及其以上的地震，常造成極大的破壞。 8.3.1 震級第17頁，共58頁，2022年，5月20日，5點41分，星期四里氏震級美國地震學(xué)家里克特（C.F.Richter）于1935年研究加里福尼亞地方性地震時提出的一種震級的劃

13、分方法。規(guī)定：以震中距100km處“標(biāo)準(zhǔn)地震儀”（或稱安德生地震儀）所記錄的水平向最大振幅（單振幅，以微米計）的常用對數(shù)為該地震的震級。例如，水平向最大振幅為10mm即10000m時，其常用對數(shù)為4，則該地震的震級為4級。如為1m，則該地震為0級。根據(jù)計算所依據(jù)的地震記錄，又有面波震級、體波震級等類別。目前一般都使用面波震級，即通常所說的里氏震級，面波震級符號用Ms表示。第18頁，共58頁，2022年，5月20日，5點41分，星期四8.3.2 地震烈度地震烈度地震對地表和建筑物的破壞程度。一次地震只有一個震級。但同一次地震對不同地區(qū)的破壞程度不同，地震烈度也不一樣。影響地震烈度的因素震級、震源

14、深度、震中距、地質(zhì)條件、建筑物的性能、震源機制、地貌和地下水位等。其他條件相同的情況下，震級越大，震中烈度也越大，地震影響范圍也越廣。如果震級相同，則震源越淺，對地表的破壞性越大。1960.2.29摩洛哥的一次僅5.8級的地震，震源深度僅為23km，震中烈度竟然達(dá)到度，破壞嚴(yán)重。深源地震常常震級很大，而烈度往往很小。第19頁，共58頁，2022年，5月20日，5點41分，星期四 震中烈度與震級和震源深度的關(guān)系 第20頁，共58頁，2022年，5月20日，5點41分，星期四中國地震烈度表 第21頁，共58頁，2022年，5月20日，5點41分，星期四等震線（圖）第22頁，共58頁，2022年，5

15、月20日，5點41分，星期四8.4 地震的時空分布規(guī)律地震活躍期全世界、一個地區(qū)或一個地震帶，地震活動較多的一段時間。地震平靜期全世界、一個地區(qū)或一個地震帶，地震活動較少的一段時間?；钴S期和平靜期交替出現(xiàn)，叫地震的周期性或地震的間歇性。8.4.1 地震的時間分布規(guī)律第23頁，共58頁，2022年，5月20日，5點41分，星期四8.4.2 地震的空間分布規(guī)律第24頁，共58頁，2022年，5月20日，5點41分，星期四世界地震帶分布圖第25頁，共58頁，2022年，5月20日，5點41分，星期四8.2.1.1 世界地震帶1. 環(huán)太平洋地震帶太平洋西部：阿留申群島堪察加半島千島群島日本諸島琉球群島

16、我國臺灣島過菲律賓群島伊里安島新西蘭。太平洋東部：阿拉斯加西岸經(jīng)加里福尼亞墨西哥（中美有一分支，稱加勒比或安得列斯環(huán)）秘魯智利南美南端。80的淺源地震，90的中源地震和幾乎全部深源地震都發(fā)生在此帶。釋放能量約占世界地震能量80，面積僅占世界地震總面積的一半。與中、新生帶褶皺帶和新構(gòu)造強烈活動帶一致。 此帶與環(huán)太平洋火山帶并不重合，地震多分布進(jìn)靠海的一側(cè)，而火山多分都在靠陸的一側(cè)。第26頁，共58頁，2022年，5月20日，5點41分，星期四2. 地中海喜馬拉雅地震帶橫跨歐亞大陸，總長約15000km，寬度不一，有分支現(xiàn)象。西起：葡萄牙、西班牙和北非海岸意大利希臘、土耳其伊朗帕米爾北邊我國西北和

17、西南；南支：沿喜馬拉雅山山麓和印度北部蘇門答臘爪哇伊里安，與環(huán)太平洋帶相接。環(huán)太平洋地震帶外其余的較大淺源地震和中源地震幾乎都發(fā)生在此。釋放能量占世界地震總能量的15。與歐亞新生代褶皺帶（最年輕的造山帶）一致。第27頁，共58頁，2022年，5月20日，5點41分，星期四3. 大洋中脊（海嶺）地震帶大西洋中脊（海嶺）地震帶 自斯匹次卑爾根島冰島亞速爾群島圣保羅島南桑德韋奇群島色維爾島，向東與印度洋南部分叉的海嶺地震帶相連。印度洋海嶺地震帶 由亞丁灣向北與地中海-南亞地震帶相連；向南到南印度洋分為兩支，東支經(jīng)澳大利亞南部在新西蘭與環(huán)太平洋帶相接；西支繞過非洲南部與大西洋中脊地震帶相接。東太平洋中

18、隆地震帶東支智利南部與環(huán)太平洋帶相接；西支在新西蘭以南與太平洋地震帶和印度洋海嶺地震帶相連。以上三帶皆以淺源地震為主。第28頁，共58頁，2022年，5月20日，5點41分，星期四4. 大陸裂谷地震帶分布于一些區(qū)域性斷裂帶或地塹構(gòu)造帶。東非大斷裂帶紅海地塹亞丁灣及死海貝加爾湖太平洋夏威夷群島等。此帶主要為淺源地震。第29頁，共58頁，2022年，5月20日，5點41分，星期四8.2.1.2 中國地震帶華北地區(qū)（含東北南部） 包括郯城-廬江帶（沿郯廬斷裂，從安徽廬江經(jīng)山東郯城，穿越渤海至遼東半島、沈陽一帶），燕山帶，河北平原帶（太行山東麓），山西帶（汾河地塹），渭河平原帶（渭河地塹）。東南沿海地

19、區(qū) 包括東南沿海帶（福建及廣東潮汕），臺灣西部帶，臺灣東部帶。西北地區(qū) 包括銀川帶，六盤山帶，天水-蘭州帶，河西走廊帶，塔里木南緣帶，南天山帶，北天山帶。西南地區(qū) 包括武都-馬邊帶，康定-甘孜帶，安寧河谷帶，滇東帶，滇西帶，騰沖-瀾滄帶，西藏察隅帶，西藏中部帶。此外，還有東北深震帶（吉林、黑龍江的東部）。第30頁，共58頁，2022年，5月20日，5點41分，星期四中國強震及地震帶分布圖第31頁，共58頁，2022年，5月20日，5點41分，星期四8.5 地震預(yù)報與防震減災(zāi)地震預(yù)報對破壞性地震發(fā)生的時間、地點、震級的預(yù)報及地震影響的預(yù)測。地震預(yù)報三要素 地點 時間 強度（震級）。地震預(yù)報的種類

20、：長期預(yù)報（預(yù)報10年或更長期的地震活動情況）、中期預(yù)報（預(yù)報數(shù)年內(nèi)的地震活動情況）、短期預(yù)報（預(yù)報幾天到半個月內(nèi)將要發(fā)生的地震）臨震警報（預(yù)報24小時或幾小時即將發(fā)生的地震）。中長期預(yù)報是對地震形勢的估計，以便做好戰(zhàn)略準(zhǔn)備，對于一切工、交、水利設(shè)計和建設(shè)采取防患于未然的必要措施。短期預(yù)報和臨震警報可及時采取戰(zhàn)術(shù)上的措施，及早做好防震、抗震工 作。第32頁，共58頁，2022年，5月20日，5點41分，星期四8.5.1 地震預(yù)報的方法地震預(yù)測的三種方法地震地質(zhì)方法 著重研究地震發(fā)生的地質(zhì)構(gòu)造特點。地震統(tǒng)計方法 運用數(shù)理統(tǒng)計方法，認(rèn)識地震的規(guī)律，特別是地震發(fā)生時間序列的規(guī)律，根據(jù)過去推測未來。地

21、震物理方法 認(rèn)為地震過程屬于物理過程，觀測地球物理場各種參量及其異常變化，找到地震發(fā)生的征兆。第33頁，共58頁，2022年，5月20日，5點41分，星期四8.5.1.1 地震統(tǒng)計方法地震統(tǒng)計根據(jù)歷史地震的發(fā)生規(guī)律推論今后地震發(fā)生的規(guī)律，以此作為預(yù)報的依據(jù)。其可信度取決于資料的多少和時間的長短。此方法可作為中長期預(yù)報的一種手段。我國地震工作者研究表明：中、強地震活動有明顯的周期性。即活躍平靜活躍相間。它揭示了地震能量積累和地層能量釋放兩個過程的交替現(xiàn)象。根據(jù)統(tǒng)計規(guī)律可以粗略地估計出未來地震活動可能發(fā)生的時間與強度。據(jù)對我國華北地區(qū)地震的統(tǒng)計，自公元1000年以來的歷史分為四個活躍期和三個平靜期

22、。第34頁，共58頁，2022年，5月20日，5點41分，星期四華北地區(qū)近1000年地震活動周期第35頁，共58頁，2022年，5月20日，5點41分，星期四8.5.1.2 地震地質(zhì)方法地震與構(gòu)造活動關(guān)系密切，震中絕大多數(shù)都在某些活動斷裂帶上。查明各地區(qū)的斷裂帶及其活動性，就可以劃出可能發(fā)震的危險地帶，并可宏觀地估計發(fā)震地點和地震強度。地震地質(zhì)調(diào)查是地震預(yù)測、預(yù)報的基礎(chǔ)工作。例如河北省的邢臺地震位于太行山東麓的斷裂帶上。第36頁，共58頁，2022年，5月20日，5點41分，星期四8.5.1.3 地震物理方法（地震前兆分析）前兆現(xiàn)象同地震伴生的物理、化學(xué)、生物等的異常變化。其是短期、臨層預(yù)報的

23、重要依據(jù)。地殼形狀、地下水、大地電流、地磁場、地應(yīng)力、重力、地溫、氣象、生物地震前兆實例（1969年7月渤海地震）震中西200公里處，67一68下沉41mm，震前幾個月上升56mm。震前天津南部地區(qū)連日降大雨、中雨，水位卻突然大面積下降。天津人民公園中的動物異常，大熊貓兩只前爪抱頭怪叫，呆癡不動；天鵝兩腳朝天不下水；鹿驚恐跑跳不止等等。此外還出現(xiàn)了地聲、地光等前兆現(xiàn)象。 我國臨震前兆采用多種觀測手段：地震活動、地殼形變、地下水和水化學(xué)等。第37頁，共58頁，2022年，5月20日，5點41分，星期四8.5.2 地震災(zāi)害任何天災(zāi)都比不上地震，能在如此短促的時間，如此廣大的范圍，造成如此巨大的損失

24、。地震災(zāi)害強烈的地震，會引起地面強烈的振動，直接和間接造成破壞。地面斷裂、變形、冒水、噴砂、建筑物損壞、倒塌以及對人畜造成的傷亡和財產(chǎn)損失等等。地震次生災(zāi)害由于強地震而派生形成的災(zāi)害。山體崩塌；滑坡；泥石流；水壩河堤決口造成水災(zāi)；震后流行瘟疫；易燃易爆物的引燃造成火災(zāi)；爆炸或由于管道破壞造成毒氣泄漏以及細(xì)菌和放射性物質(zhì)擴散對人畜生命威脅等等。第38頁，共58頁，2022年，5月20日，5點41分，星期四歷史上的地震災(zāi)害據(jù)減災(zāi)必讀（地震出版社，1990）一書統(tǒng)計，歷史上各種自然災(zāi)害曾毀滅了世界各地52個城市。其中因地震而毀滅的城市有27個，包括1906年美國舊金山8級大地震、1923年日本東京8

25、級大地震、1976年中國唐山7.8級大地震等所造成的當(dāng)時舊金山、東京、唐山等大城市的毀滅性災(zāi)難。地震之外的其他各種災(zāi)害，如水災(zāi)、火災(zāi)、火山噴發(fā)、風(fēng)災(zāi)、沙災(zāi)、旱災(zāi)等毀滅的城市為25所。因此，地震占總數(shù)的52。可見地震災(zāi)害確系“群害之首”。第39頁，共58頁，2022年，5月20日，5點41分，星期四華縣地震 第40頁，共58頁，2022年，5月20日，5點41分，星期四舊金山大地震 第41頁，共58頁，2022年，5月20日，5點41分，星期四日本關(guān)東大地震 第42頁，共58頁，2022年，5月20日，5點41分，星期四智利大地震第43頁，共58頁，2022年，5月20日，5點41分，星期四唐山

26、大地震(1) 一九七六年7月28日03:42分在河北省唐山、豐南一帶發(fā)生了強烈地震。地震波及到天津市、北京市。椐我國地震臺網(wǎng)測定，該地震為7.8級，震中在北緯39.43度，東經(jīng)118.15度，震源深度為16公里。極震區(qū)在唐山市附近。震中烈度為11度.。 24.2萬人的生命瞬間定格唐山鳳凰山東北方向震后概貌。第44頁，共58頁，2022年，5月20日，5點41分，星期四唐山大地震(2) 唐山市文化路青年宮，為磚混結(jié) 構(gòu)的二層樓房。7.8級地震除四根門柱外，全部坍塌。第45頁，共58頁，2022年，5月20日，5點41分，星期四唐山大地震(3) 開灤煤礦醫(yī)院，為磚混結(jié)構(gòu)的五層樓房（局部七層），僅西部轉(zhuǎn)角殘存。第46頁，共58頁，2022年，5月20日，5點41分，星期四唐山大地震(4) 漢沽天津旭日化工廠，高26米的水塔， 底座為磚結(jié)構(gòu)，儲水池為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，向北20o東方向倒塌。 第47頁，共58頁，2022年，5月20日，5點41分，星期四唐山大地震(5) 京山線薊運河上行橋（西側(cè)橋頭）