普通地質(zhì)學(xué)第七章 地震

第七章地震本章主要內(nèi)容：地震基本概念地震波與地震儀地震強(qiáng)度地震分布地震印象地震預(yù)報(bào)與預(yù)防地球會(huì)經(jīng)常發(fā)生地震嗎？從表面上看來,地球似乎是很平靜的。其實(shí)不然，地球是不斷地在發(fā)生著震顫，根據(jù)精確儀器的觀察，地球上每年要發(fā)生八千至一萬次的地震，大約每小時(shí)一次(其實(shí)還不止這些次數(shù)，因?yàn)榈厍蛏霞s三分之二的土地是被海水覆蓋著，并沒有安裝觀察儀器，所以海洋里微弱的地震我們還沒有計(jì)算在內(nèi))

。此外,地震大致可分分三類：微震、弱震和強(qiáng)震。2.2008.5.12,14:28’04’’p.m.,

汶川,震級(jí)8,最大烈度11地震,是危及人類生存的一大地質(zhì)災(zāi)害！預(yù)警：我國近期的四次大地震震中位置：四川省汶川縣映秀鎮(zhèn)；都江堰市西21km；成都西北75km全國各地傷亡匯總（截至2008年10月8日12時(shí)）遇難：69229人；受傷：374643人；失蹤：17923人造成直接經(jīng)濟(jì)損失8451億元人民幣。四川最嚴(yán)重，占91.3%1.2010.4.14日晨，青海玉樹，7.1級(jí)地震震中位于玉樹縣城附近截至4.25日下午17時(shí)，造成2220人遇難，70人失蹤2006年：汶川縣城房屋齊整2008年：汶川縣城房屋嚴(yán)重倒塌2006年：沿著道路的峭壁山峰清晰可見2008年：山崩泥石流阻塞道路臺(tái)灣成功大學(xué)，劉正千副教授福衛(wèi)二號(hào)拍攝3.1976.7.28,3:48’54’’a.m.,

唐山,震級(jí)7.8,烈度11

整個(gè)城市毀于一旦，死亡數(shù)十萬人。政府極大重視,成千上萬孤兒得以生存,城市得以快速恢復(fù).歷史照片：火車站與房屋倒塌,橋梁毀壞,地面水平位移、錯(cuò)開與張裂,工廠煙囪左行扭動(dòng)，地面下陷、噴沙.3.1999.9.21,1:47a.m.,臺(tái)灣中部,震級(jí)7.6

近S-N向的車龍鋪斷裂活動(dòng)，南投-埔里房屋倒塌,橋梁毀壞,街面波浪起伏,死亡數(shù)千人。山林火災(zāi),青山變禿山,日月潭變臟潭。美國Princeton大學(xué)JohnSuppe院士認(rèn)為系斷裂推復(fù)成因.4.1999.10.22,10:18a.m.,臺(tái)灣嘉義-南投,震級(jí)6.4

房屋廟宇倒塌,火災(zāi)頻繁,261人受傷。震前異象不斷:毛毛蟲、老鼠亂竄,魚浮水面(嘉義,宜蘭)，古井水變混濁(嘉義民雄鄉(xiāng))，清溪水冒硫磺味，冒泥漿氣泡(嘉義水上鄉(xiāng))，干稻田噴黑砂水(臺(tái)南后壁鄉(xiāng))。本章主要內(nèi)容：地震基本概念地震波與地震儀地震強(qiáng)度地震分布地震印象地震預(yù)報(bào)與預(yù)防一、地震概況地震——地球內(nèi)部積累的能量，在迅速釋放時(shí)地殼產(chǎn)生快速顫動(dòng)。屬于內(nèi)動(dòng)力地質(zhì)作用。地震作用——從地震的孕育，發(fā)生到產(chǎn)生余震的全部過程。震源——地下深處發(fā)生地震的地點(diǎn)。震源深度——震源到地面上的垂直距離。震中——震源垂直投影在地面上的地點(diǎn)。震中距——地面上受地震影響的任何一點(diǎn)到震中的距離。震中區(qū)——是地震破壞程度最大的區(qū)域。震域——地震在地面上波及的地區(qū)。震源震中等震線震中距二、地震類型（一）按成因劃分1、構(gòu)造地震（斷裂地震）

——由地下巖石突然發(fā)生錯(cuò)斷所引起的地殼強(qiáng)烈振動(dòng)。世界上90%的地震屬于構(gòu)造地震。“彈性回跳”理論斷層圍欄a.初始位置b.變形、能量積聚c.破裂，能量釋放d.巖層回彈至變形前的形狀1906年美國舊金山地震位移量斷層地質(zhì)家眼中看到的…新疆伽獅縣2003年2、火山地震

——火山猛烈噴發(fā)時(shí)，巖漿氣體沖破地殼上部時(shí)引起的地震。一般規(guī)模小強(qiáng)度小影響范圍也小，僅限于火山地區(qū)周圍。約占地震總數(shù)的7%。3、陷落地震

——巖溶地區(qū)溶洞或地下河塌陷可引起地震；礦山采空區(qū)塌陷也可引起地震，統(tǒng)稱為陷落地震。還有人類活動(dòng)引起的人工地震等，但規(guī)模和影響范圍都非常有限。約占地震總數(shù)的3%。（二）按震源深度劃分<70KM淺源地震－破壞最大70～300KM中源地震300KM以上深源地震淺源、中源和深源地震的分布與板塊邊界類型之間存在關(guān)系。淺源地震最普遍，占地震釋放總能量的85％；中源－12％；深源－5％板塊內(nèi)部的地震常常與古板塊邊界或造山帶有關(guān)大地晃動(dòng)土壤液化滑坡、巖崩海嘯火災(zāi)、疾病等三、地震引起的地質(zhì)現(xiàn)象大地振動(dòng)和晃動(dòng)使建筑物毀壞晃動(dòng)的程度和時(shí)間是為影響毀壞程度的重要因素土壤液化和余震加劇破壞程度大地晃動(dòng)地裂（地裂縫）微地形變化

土壤液化濕的、松散的土壤和沉積物最易受影響受搖晃時(shí)，土壤失去強(qiáng)度，如同液體般流動(dòng)日本,1964地震期間大地振動(dòng)和強(qiáng)烈晃動(dòng)可在山區(qū)引發(fā)滑坡在冰雪覆蓋地區(qū)可發(fā)生雪崩滑坡、雪崩海嘯是由地震、滑坡、火山爆發(fā)等引起的位移造成的巨大海浪可對(duì)遠(yuǎn)離震中的地方造成巨大破壞海嘯海嘯的一些特征在廣海上的傳播速度極高(可高達(dá)800km/h)在海上幾乎注意不到（如，波長160km、浪高0.6-2m）

當(dāng)其接近陸地時(shí)，浪高可達(dá)15－30米以上破壞力極大.1960年智利地震產(chǎn)生海嘯，以700公里/小時(shí)傳至日本，沖進(jìn)海港，將碼頭淹沒，房屋沖跨，將魚船“開運(yùn)丸”號(hào)沖上陸地，壓倒民房.并非僅僅由地震引發(fā):印尼Krakatoa火山爆發(fā)(1883)造成

40m高的海嘯，印尼海岸有36,000人被淹死對(duì)我國影響較小.

一是近岸有寬闊的大陸架，摩擦作用大,海嘯能量被消耗,二是島嶼起屏障作用.注意:

錢塘江大潮與潮汐有關(guān),不是海嘯.

海嘯造成的破壞:阿拉斯加1964年地震2004年12月26日。里氏8.9級(jí)地震。震中：印尼北蘇門達(dá)臘西海岸外的海域2004印尼地震及海嘯死難人數(shù):135,236100分鐘后2004年蘇門達(dá)臘地震海嘯的傳播速度圖中每條色帶表示在廣海傳播1

小時(shí)。發(fā)生于蘇門達(dá)臘的海嘯在

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小時(shí)后到達(dá)索馬里.張貼在夏威夷的一個(gè)旅店內(nèi)的告示:當(dāng)發(fā)生海嘯時(shí):Remaincalm（保持鎮(zhèn)定）Payyourbill（結(jié)清帳單）Runlikehell（拼命逃跑）地面振動(dòng)會(huì)使輸電線和輸氣管線斷裂、引起火災(zāi)…并損壞供水干線，給救火帶來困難火災(zāi)舊金山1906年地震引發(fā)的大火本章主要內(nèi)容：地震基本概念地震波與地震儀地震強(qiáng)度地震分布地震印象地震預(yù)報(bào)與預(yù)防一、地震波——從震源產(chǎn)生的彈性波一）按傳播方式分二類三種.體波(bodywave)：地震時(shí)從震源發(fā)出并能在地球內(nèi)部各方向傳播的彈性波.它包括地震縱波和橫波.縱波(P波):為推進(jìn)波(pushwave),如彈簧,質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向與波的傳播方向一致;在固、液、氣體中均可傳播;它通過介質(zhì)體積的變化而傳播.橫波(S波):為剪切波(shearwave),如抖繩,質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向與波的傳播方向垂直;只能在固體中傳播；它通過介質(zhì)形態(tài)的變化而傳播.面波（L波):S波和P波在地表相遇激發(fā)產(chǎn)生的一種彈性波.僅沿地表面或彈性分界面?zhèn)鞑?不能傳入地下.二）地震波——特點(diǎn)

面波的震動(dòng)方式兼有縱波和橫波的特點(diǎn)，因此周期長，振幅大，是造成建筑破壞的主要因素?？v波——是由震源向外傳遞的壓縮波（推進(jìn)波），使地面上下震動(dòng)。速度快,速度快達(dá)7～8KM/S，最先到達(dá)震中,引起地面最先發(fā)生上下振動(dòng)，但破壞性較弱。橫波——是由震源向外傳遞的剪切波，使地面左右擺動(dòng)。速度較慢,為4.5～5KM/S，晚于縱波到達(dá)震中,引起地面前后左右振動(dòng).破壞性較強(qiáng)。面波（表面波）——是由縱波和橫波在地面相遇產(chǎn)生的，沿著地表面?zhèn)鞑?，特點(diǎn)是：波長大、振幅大、傳播慢、破壞性最大.速度為3.5KM/S。二、地震的發(fā)震過程1.前震——局部能量釋放，形成一系列小地震2.主震——短時(shí)間內(nèi)突然釋放出大量能量3.余震——釋放剩余能量，形成一系列小地震在主要地震之后的數(shù)月乃至數(shù)年中可能發(fā)生數(shù)千次余震雖然其強(qiáng)度一般隨時(shí)間推移而減弱,但余震仍然可能造成較嚴(yán)重的破壞。世界上最早的地震儀－候風(fēng)地動(dòng)儀東漢張衡（公元132年）青銅，直徑八尺,形如酒壇.中心設(shè)中軸,四周為8條杠桿機(jī)制的龍,龍口各含一銅球,下有一蛤蟆張口承接.受某方地震波沖擊,立桿失去平衡,側(cè)向震波方向,使此方龍口張開,銅球落入蛤蟆口中,便知此方發(fā)生了地震.特點(diǎn):只能驗(yàn)震,不能記錄三、地震儀本章主要內(nèi)容：地震基本概念地震波與地震儀地震強(qiáng)度地震分布地震印象地震預(yù)報(bào)與預(yù)防

——表示地震能量的大小，衡量地震絕對(duì)強(qiáng)度的級(jí)別。震級(jí)的級(jí)別計(jì)算是取距震中100KM處由標(biāo)準(zhǔn)地震儀記錄的地震波最大振幅的對(duì)數(shù)值。世界上目前統(tǒng)一采用里氏震級(jí)來表示地震的強(qiáng)弱程度。分為九級(jí)，迄今為止地球上發(fā)生過的地震最強(qiáng)的是8.9級(jí)。一、地震震級(jí)震級(jí)（M）與能量（E）的關(guān)系ME（爾格）ME（爾格）12．0×101372．0×102226．3×10786．3×102332．0×10168．53．6×102446．3×10178．91．4×102552．0×101992．0×102666．3×1020

—地震對(duì)地面及建筑物破壞的程度。地震烈度是根據(jù)人的感覺，地面及建筑物破壞的情況等綜合確定的。共分為十二個(gè)等級(jí)。二、地震烈度三、震級(jí)與烈度的對(duì)應(yīng)關(guān)系震級(jí)23456788~8.9烈度1~2°3°4~5°6~7°7~8°9~10°11°12°特征有感地震懸掛物體搖晃破壞性地震人行動(dòng)不穩(wěn)不堅(jiān)固房屋均遭破壞、地下水位變化、地裂強(qiáng)烈地震不堅(jiān)固房屋倒塌堅(jiān)固房屋遭破壞地裂山崩海嘯滑坡地下水位劇烈變化是相對(duì)震中而言。震中區(qū)破壞最厲害，離震中越遠(yuǎn)烈度越低，同一地震只有一個(gè)震級(jí)，烈度則隨離震中的距離而不同。本章主要內(nèi)容：地震基本概念地震波與地震儀地震強(qiáng)度地震分布地震印象地震預(yù)報(bào)與預(yù)防世界地震分布1.環(huán)太平洋帶:

新西蘭-印尼-臺(tái)灣-日本-勘察加半島-阿留申群島-阿拉斯加

-美國西海岸-墨西哥-安第斯山-馬爾維拉斯群島-南喬治亞島●集中了世界上80%淺源、90%中源、100%深源地震2.地中海-印尼帶：地中海、喜馬拉雅、印尼●集中了世界上15%的地震，主要是淺源、中源地震3.洋脊地震帶：位于全球洋脊的軸部,全為淺源小地震

二、我國地震的分布1.鄰近環(huán)太平洋地震帶:東北,華北,華南,臺(tái)灣,華東沿?！駷橹?淺源地震,但東北有深源地震.●華北為古老剛性地殼,不震則已,一震則大震.華南為較年青破裂型地殼,能量不易集中,故大震極少.2.西北-西南地震帶:塔里木、喜馬拉雅、川西-滇東.●為新構(gòu)造強(qiáng)烈活動(dòng)區(qū),屬地中海-印尼帶.●多發(fā)生在盆地與高山的交接帶.●為中-淺源地震,震級(jí)較大,5-7級(jí)常見.

本章主要內(nèi)容：地震基本概念地震波與地震儀地震強(qiáng)度地震分布地震印象地震預(yù)報(bào)與預(yù)防一、地震的預(yù)報(bào)

1.普通觀察：動(dòng)物的異常反應(yīng)，地下水位的異常變化，微地形變化，地光、地聲的出現(xiàn)等。

2.儀器監(jiān)測(cè)：震前預(yù)報(bào)主要靠各種儀器監(jiān)測(cè)。包括地磁地電、地墊、地應(yīng)力、及重力和地下水的異常的監(jiān)測(cè)。（地震預(yù)報(bào)三要素：時(shí)間、地點(diǎn)、震級(jí)）一）中長期預(yù)報(bào)1.根據(jù)地震活動(dòng)規(guī)律預(yù)測(cè)

1011-1076:活躍65年→1077-1289:平靜212年→1290-1368:活躍78年→1369-1483:平靜114年→1484-1730:活躍246年→1731-1811:平靜80年→1812-現(xiàn)在:預(yù)計(jì)活躍200年（至2012年）規(guī)律:活躍期越來越長，平靜期越來越短.2.地震地質(zhì)調(diào)查預(yù)測(cè)

確定地震危險(xiǎn)地帶（活斷層帶）。二）近震預(yù)報(bào)

地面變形測(cè)量（衛(wèi)星激光距離測(cè)量）

地應(yīng)力測(cè)量

地球物理測(cè)量

a地磁場(chǎng)：巖石的壓磁效應(yīng)出現(xiàn)的地磁場(chǎng)變化

b電阻率：巖石承受