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文檔簡介

《地球探究》

——四、地震災難

老師:畢華(探討員)提綱(一)地震概念1、地震2、地震描述3、地震能量4、地震震級5、地震烈度(二)地震頻率(三)地震分類(四)地震與地形變更(無)地震成因(六)地震分布(七)地震發(fā)光之謎(八)抗震防災及地震預報四、地震(一)地震概念

1、地震——由自然緣由所引起的地殼振動叫地震。地震是一種常常發(fā)生的自然現(xiàn)象,是地殼運動的一種特殊形式。2、地震描述:地震的發(fā)源地叫震源;震源在地面上的垂直投影叫震中;從震源至震中的距離叫震源深度;震中到觀測點的距離叫震中距(圖3.50)。3、地震能量是以波的形式輸送出來的。猛烈地震發(fā)生所引起的種種地面破壞現(xiàn)象,都是地震的猛烈沖擊波所造成的。地震波是一種彈性波,它包括體波和面波,其中體波又分為縱波(P)和橫波(s)。縱波在固體、液體中都能傳播,傳播速度最快,能量散失也快;橫波只能在固體中傳播,速度較慢,能量的散失也慢,故影響范圍比縱波大。面波傳播速度最慢、頻率較低,引起的振動最猛烈,破壞作用最大。因此,在遠離震源的地方,用地震儀觀測地面晃動的話,首先發(fā)生的是P波引起的上下方向的縱向搖擺,過一會兒起先的是S波引起的橫向搖擺,最終是由表面波引起的大振幅的緩慢晃動。4、地震震級——是表示震源釋放能量大小的級別,通常接受20世紀30年頭美國地震學家查理·里克特(C.F.Richter)所提出的標準,即以里氏震級來劃分:(1)小震:一般大于3級的地震,人們能感覺到,其中3~5級屬于小震,房屋猛烈抖動,桌子上的東西會墜下,墻壁出現(xiàn)裂縫;(2)中震或強震:5~7級,造成房屋倒塌;(3)大震:7級以上是大震,造成山崩地裂,假如發(fā)生在海底,還能引起海嘯,使船只顛覆、沉沒,使海水沖上海岸,毀壞港口,沉沒村鎮(zhèn)。5、地震烈度——是指地震對地面及建筑物的破壞程度。地震烈度和地震震級既有聯(lián)系,又有區(qū)分。一次地震只有一個震級,但同一次地震會因震中距不同而有不同的烈度。一般說來,距震中越近,烈度越大;反之越小。Figure10.1Figure10.2SomefactsaboutseismologySeismictomography/InversetheoryTherecordedmotionscanbeviewedastheoutputresponseofasequenceoflinearfilterswithpropertieswewishtodetermine.

Sourcemechanism

Earthstructureinstrument震度(intensity),是表示地震時地面上的人所感受到振動的激烈程度,或物體因受振動所遭遇的破壞程度?,F(xiàn)今地震儀器已能詳細描述地震的加速度,所以震度亦可由加速度值來劃分。震度級以正的整數(shù)表示之(見交通部中心氣象局地震震度分級表)?!附煌ú恐行臍庀缶值卣鹫鸲确旨壉怼?/p>

(89年8月1日公告修訂)震度(intensity)震度分級地動加速度人的感受屋內(nèi)情形屋外情形0無感0.8gal以下人無感覺。

1微震0.8~2.5gal人靜止時可感覺微小搖晃。

2輕震2.5~8.0gal大多數(shù)的人可感到搖晃,睡眠中的人有部分會醒來。電燈等懸掛物有小搖晃。靜止的汽車輕輕搖晃,類似卡車經(jīng)過,但歷時很短。3弱震8~25gal幾乎所有的人都感覺搖晃,有的人會有恐懼感。房屋震動,碗盤門窗發(fā)出聲音,懸掛物搖擺。靜止的汽車明顯搖動,電線略有搖晃。4中震25~80gal有相當程度的恐懼感,部分的人會尋求躲避的地方,睡眠中的人幾乎都會驚醒。房屋搖動甚烈,底座不穩(wěn)物品傾倒,較重傢俱移動,可能有輕微災害。汽車駕駛?cè)寺晕⒂懈校娋€明顯搖晃,步行中的人也感到搖晃。5強震80~250gal大多數(shù)人會感到驚嚇恐慌。部分牆壁產(chǎn)生裂痕,重傢俱可能翻倒。汽車駕駛?cè)嗣黠@感覺地震,有些牌坊煙囪傾倒。6烈震250~400gal搖晃劇烈以致站立困難。部分建築物受損,重傢俱翻倒,門窗扭曲變形。汽車駕駛?cè)碎_車困難,出現(xiàn)噴沙噴泥現(xiàn)象。7劇震400gal以上搖晃劇烈以致無法依意志行動。部分建築物受損嚴重或倒塌,幾乎所有傢俱都大幅移位或摔落地面。山崩地裂,鐵軌彎曲,地下管線破壞。註:1gal=1cm/sec(二)地震頻率

EarthquakeFrequencyMagnitudeAverageAnnually8andhigher17-7.9176-6.91345-5.913194-4.913,0003-3.9130,0002-2.91,300,000:///neis/eqlists/eqstats.html

LocationDateMw1.Chile196005229.52.PrinceWilliamSound,Alaska196403289.23.AndreanofIslands,Alaska195703099.14.OfftheWestCoastofNorthernSumatra200412269.05.Kamchatka195211049.06.OfftheCoastofEcuador190601318.87.NorthernSumatra,Indonesia200503288.78.RatIslands,Alaska196502048.79.Assam-Tibet195008158.610.Ningxia-Gansu,China192012168.69.3Figure10.20WheretheearthquakesM>=7areexpectedSubductionzoneshavethelargestquakes.(三)地震分類1、按地震成因可以分為構(gòu)造地震、火山地震、塌陷地震和誘發(fā)地震四種:(1)構(gòu)造地震——地殼深部的構(gòu)造變動,主要由斷裂變動引起的地震稱為構(gòu)造地震,常發(fā)生于地殼活動性較大的地區(qū),—般說來是近代的褶皺和斷裂活動地帶。其特點是活動頻繁,持續(xù)時間長,影響范圍廣,破壞性強。地殼上90%的地震皆屬此種類型。(2)火山地震——由火山活動觸發(fā)的地震稱火山地震,其震源常局限于火山活動地帶,影響范圍一般不大,深度多不超過10km。這類地震約占總數(shù)的70%。(3)塌陷地震——起因于巖層倒塌陷落,主要發(fā)生在喀斯特(巖溶)發(fā)育地區(qū)或者地勢陡峭的山區(qū),數(shù)量很少,危害不大。(4)誘發(fā)地震——由于人類活動,諸如水庫蓄水、地下核爆炸等因素也能觸發(fā)地震,這類地震統(tǒng)稱為誘發(fā)地震。2、按震源深度又可分為:(1)淺源地震(深度為0-70km的地震)。(2)中源地震——(深度70-300km)。(3)深源地震——(深度>300km)。淺源地震數(shù)量最多,約占地震總數(shù)的72.5%;中源地震次之,約占23.5%;深源地震很少,約占4%。

3、按地震發(fā)生的地表結(jié)構(gòu)形態(tài)可分為海洋地震和大陸地震二大類。其中前者約占地震總數(shù)的85%,后者為15%。(四)地震與地形變更許久以來,在地球演化的過程中,地震在地表已留下很多痕跡,這些痕跡便是人們所處的高山、丘陵、河階等地形。地震可以一下子把大地抬升2-9m不等。人們看到的很多的河階、臺地等地形都是不知道何時的地震所抬升出來的。很多地形坡度或形態(tài)突然變更的地方,通常都是地質(zhì)特性變更的地方。震前海岸線位于現(xiàn)在長有松樹的峭壁下;大地震中,海岸地帶被抬升了好幾米。(五)地震成因1、板塊運動(或地殼運動)。地震是一種自然現(xiàn)象,它是由于地殼運動引起的,兩個板塊相互碰撞,就會形成地震。巖石圈跟其下的物質(zhì)相比是特殊薄的。巖石圈之下是幾千千米深的熔融巖石和金屬,這些熔融物質(zhì)特殊熱,并承受著很大的壓力。巖石圈由幾個在地球表面極其緩慢移動的大板塊組成,這些板塊的邊緣就是巖石圈較脆弱部分。在這些邊緣地帶,間或可以望見地球內(nèi)部移動的影響。2、塌陷成因:因地下洞窟的洞頂陷落、礦石坑塌陷引起地震。3、火山成因:火山噴發(fā)時,地下巖漿會猛烈地噴出地表,從而產(chǎn)生相當大的力氣,也同樣能夠引起地震。4、誘發(fā)成因:由于人類活動,諸如水庫蓄水、地下核爆炸等因素也能觸發(fā)地震。(六)地震分布從世界范圍看,地震活動帶的分布與火山活功帶大體一樣,主要處于各大板塊構(gòu)造邊緣,可以分為四大地震帶(補圖6):①環(huán)太平洋地震帶——沿太平洋板塊邊界上的海溝-島弧分布,全世界80%的淺源地震、90%的中源地震和幾乎全部的深源地震發(fā)生在該地層帶。所釋放的地震能量約占全部能量的80%,其面積占世界地震帶總面積的一半。②地中?!柴R拉雅地震帶——沿亞歐板塊與非洲板塊和印度洋板塊的接合帶分布,地震數(shù)量約占全世界地震總數(shù)的15%,其中絕大多數(shù)為淺源地震,有少量的中源和深源地震。③大洋中脊地震帶——分布在各大洋的洋中脊部位,包括大西洋中脊、印度洋海嶺及東太平洋中隆地震帶。地震數(shù)量不多,震級較小,很少超過6級地震。④大陸斷裂谷地震帶——分布于一些區(qū)域性斷裂帶或地塹構(gòu)造帶,主要有東非大斷裂帶、紅海地塹、亞丁灣及死海、貝加爾湖以及太平洋夏威夷群島等。此帶主要為淺源地震。地震帶示意圖

世界火山-地震帶分布圖世界火山分布圖世界六大板塊及其邊界(七)地震發(fā)光之謎地光是地震前兆之一,是在地震前夕出現(xiàn)在天際的一種奇異發(fā)光現(xiàn)象。從大量震例的調(diào)查結(jié)果看,其顏色以藍白色和紅色居多,黃色次之,其他顏色也有。地光的出現(xiàn)常伴有低沉的“嗚嗚”聲傳來,從而起到了報警作用。這是因為地下深處的巖石中含有氦、氬、氖、氙等氣體,地震即將到來時,地下巖石受力形變并產(chǎn)生了許很多多的小裂縫,這些揮發(fā)性氣體便從地下逸出。另一方面,巖石裂開時產(chǎn)生漫射電子,從而將這些氣體點燃,于是便形成了地光。(八)抗震防災及地震預報1、為什么要抗震防災?怎樣做?地震尤其大陸地震是人類所受到的最嚴峻的自然災難之一。我國是世界上地震活動強度較高、地震災難較嚴峻的國家。據(jù)20世紀以來有儀器記錄資料的統(tǒng)計,我國占全球大陸地震的33%,不僅頻次高,而且強度極大。地震的發(fā)生,不僅猛烈地造成地面的隆陷和建筑物的毀壞,而且還常常引起一系列的次生災難。如水災、瘟疫、火災、山崩及泥石流等,給人們的生命財產(chǎn)帶來重大損失。因此,抗震防災是一項特殊重要的任務(wù)??拐鸱罏牟坏蠹訌姺勒饻p災學問的普及教化,而且應在烈度較大的緊急區(qū)加固建筑和修建防震設(shè)施。城市的布局除應考慮提高其綜合抗震防災實力外,還要做好地震預報工作。我國有關(guān)部門從國情動身,結(jié)合國內(nèi)外閱歷教訓,提出了“預防為主,綜合防衛(wèi)”的防震減災方針。主要包括4個環(huán)節(jié),即地震監(jiān)測預報、震災預防、地震應急、地震救災與重建。其中每個環(huán)節(jié)的實施都必需依靠科技進步。2、抗震建筑在地震中,房屋、橋梁和馬路等建筑的倒塌或塌陷都可能造成人員的傷亡。此外,地震還會引發(fā)出震后的大火、洪水和滑坡等現(xiàn)象。這些毫無疑問都會對人類的生命財產(chǎn)構(gòu)成很大的威逼。因此在像舊金山或東京這

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