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地震基本知识
来源: 作者: 发表日期:2016-08-14 点击次数:


为什么会发生地震
  人类在揭开地震之谜的过程中,伴随着丰富的想象,产生种种神话与传说。
    我国古代民间流传着这样一个传说:地底下有一条大鳖鱼,驮着大地,时间久了就要翻一翻身,于是大地就抖动起来,鳖鱼翻身就是地震了。
    20世纪伊始,科学家们开始深入研究地震波,从而为地震科学及至整个地球科学掀开了新的一页。相继提出比较有影响的假说有三:一是1911年理德提出地球内部不断积累的应变能超过岩石强度时产生断层,断层形成后,岩石弹性回跳,恢复原来状态,于是把积累的能量突然释放出来,引起地震,这是所谓“弹性回跳说”;二是1955年日本的松泽武雄提出地下岩石导热不均,部分溶融体积膨胀,挤压围岩,导致围岩破例产生地震,这是所谓“岩浆冲击说”;三是美国学者布里奇曼提出地下物质在一定临界温度和压力下,从一种结晶状态转化为另一种结晶状态,体积突然变化而发生地震的“相变说”。
    虽然,地震之谜迄今没有完全解开,但随着物理学、化学、古生物学、地质学、数学和天文学等多学科叫交叉渗透,深入发展,使地震学科取得长足的进步。  
● 什么是地震?什么是地震灾害?
地震,是人们通过感觉和仪器觉到的地面振动。它与风雨、雷电一样,是一种极为普遍的自然现象。强烈的地面振动,即强烈地震,会直接和间接造成破坏,成为灾害,凡由地震引起的灾害,统称为地震灾害。 
● 什么是地震三要素?
地震的发震时刻、震中和震级,称为地震三要素。发震时刻就是地震发生的时刻。地震发生的地点叫做震中,常用经度和纬度来表示,当然也要标明该地的地名。地震的大小用震级M来表示。 
●什么是震源、震中、震源深度?
我们居住的地球是一个略微有点扁的圆球,由地壳、地幔、地核三部分组成。地球上每天都要发生上万次地震,这些地震都发生在地壳和地幔中的特殊部位,我们把地球内部发生地震的地方叫做震源。
    震源在地面的投影叫震中。实际上震中是一个区域,即震中区。震源到地面的垂直距离叫震源深度。根据震源深度可分为浅源地震(h≤70公里)、中源地震(h=70-100公里)和深源地震(h >300公里)。 
● 什么是地震震级?
地震震级是按一定的微观标准,表示地震能量大小的一种量度。它是根据地震仪器的记录推算得到的,只与地震能量有关。一次5级地震释放的能量相当于二万吨黄色炸药(TNT)爆炸时所释放的能量。震级相差1.0级,能量相差30倍。一次地震震级只有一个。 
● 什么是里氏震级?
里氏震级是由美国地震学家里克特于1935年提出的一种震级标度。它是根据离震中一定距离所观测到的地震波幅度和周期,并且考虑从震源到观测点的地震波衰减,经过一定公式,计算出来的震源处地震的大小。目前世界上已测得的最大震级为里氏8.9级(1960年智利大地震)。
 ● 什么是地震烈度?地震烈度是怎样制订的?
地震烈度是地震时对地面影响的强烈程度。主要依据宏观的地震影响和破坏的现象,如人们的感觉、物体的反应、房屋建筑物的破坏和地面现象的改观等方面来判断。当然,也可通过仪器的微观记录进行有关计算得出绝对的烈度。地震烈度与地震大小、震源深度、震中距离、地质条件等因素有关。因此,一次地震的烈度根据各地遭受破坏和影响不同而不同。 
我国把烈度分为十二度,它的内容大致如下表:
中国地震烈度表(1980)摘选
烈度
人的
感觉
对建筑物
的影响
其 它 现 象
无感
 
 
室内个别静止的人有感
 
 
室内个别静止的人有感
门、窗轻微作响
悬挂物微动
室内多数人感觉,室外少数人感觉,少数人惊醒
门、窗作响
悬挂物明显摆动,器皿作响
室内普遍有感,室外多数人感觉,多数人惊醒
门窗、屋顶、屋架颤动作用,灰土掉落,抹灰出现微细裂缝
不稳的器物翻倒
惊慌失措、仓惶出逃。
损坏棗个别砖瓦掉落,墙体微细裂�??/FONT>
河岸和松散土上出现裂缝,饱和砂层出现喷砂冒水,地面上有的砖烟囱轻度裂缝掉头
大多数人仓惶出逃。
轻度破坏,局部破坏、开裂,但不妨碍使用。
河崖出现坍方,喷砂冒水现象,松软土裂缝较多,砖烟囱中等破坏。
摇晃颠簸,行走困难。
中等破坏,结构受损,需要修理
干硬土上有裂缝,大多数烟囱严重破坏
坐立不稳,行走的人可能摔跤。
严重破坏,墙体龟裂,局部倒塌修复困难。
多处出现裂缝,滑坡坍方常见,砖烟囱倒塌
骑自行车的人会摔倒,处不稳状态的人会摔出几尺远、有抛起感。
倒塌,大部倒塌,不堪修复
山崩地裂出现,拱桥破坏,烟囱从根部破坏或倒塌
十一
 
毁灭
地震断裂延续很长,山崩常见,拱桥毁坏。
 
● 世界上第一台地震仪是谁发明的?
世界上第一台地震仪是我国东汉时期杰出的自然科学家张衡发明的。他于公元132年发明了世界上第一台观测和记录地震的仪器棗候风地动仪。曾记录了公�??38年3月1日发生在离现今河南洛阳千里之外的甘肃陇西地震。近代的地震仪在1880年才制成,它的原理和张衡的候风地动仪基本相似,但是时间却晚了一千七百多年。地震仪发展很快,有各种类型,灵敏度很高,并已实现了无线遥测、数字化记录等。
 
● 地震分哪几类?哪类地震对人类的危害最大?
地震分为天然地震和人工地震两大类。
天然地震主要是构造地震。它是由于地下深处岩石破裂、错动把长期积累起来的能量急剧释放出来,以地震波的形式向四面八方传播出去,到地面引起的房摇地动。构造地震约占地震总数的90%以上。其次是由火山喷发引起的地震,称为火山地震,约占地震总数的7%。此外,某些特殊情况下了也会产生地震,如岩洞崩塌(陷落地震)、大陨石冲击地面(陨石冲击地震)等。
人工地震是由人为活动引起的地震。如工业爆破、地下核爆炸造成的振动;在深井中进行高压注水以及大水库蓄水后增加了地壳的压力,有时也会诱发地震。
一般所说的地震,多指天然地震,特别是构造地震,它对人类的危害最大。 
● 世界上哪些地方的地震多?
世界上地震的发生主要集中在以下两个地带。一是环太平洋地震带,包括南北洲太平洋沿岸和从阿留申群岛、堪察加半岛、经千岛群岛、日本列岛南下至我国台湾省,再经菲律宾群岛转向东南,直到新西兰。世界上绝大部分地震发生于这一带。这些地震释放出的能量,约占全球所有地震释放能量的76%。二是喜马拉雅棗地中海地震带。包括印度尼西亚西部经缅甸至我国横断山脉、喜马拉雅山区,越帕米尔高原,经中亚细亚到地中海及其附近一带,地震很多也很强烈,它们释放出来的能量约占全球所有地震释放能量的22%。我国正好介于两大地震带之间,所以是一个多地震的国家。 
● 我国有哪些主要地震带?
地震发生较多并比较强烈的地带,称为地震带。根据中国科学院地球物理研究所的划分,我国大致可分为二十三个地震带(如图示),它们分别是:1、郯城棗庐江带,即从安徽庐江经山东郯城至东北一带�??、燕山带。3、山西带。4、渭河平原带。5、银川带。6、六盘山带。7、滇东带。8、西藏察隅带。10、东南沿海带。11、河北平原带。12、河西走廊带。13、天水棗兰州带。14、武都棗马边带�??5、康定棗甘孜带�??6、安宁河谷带。17、腾冲棗澜沧带。18、台湾西部带。19、台湾东部带。20、滇西带。21、塔里木南缘带。22、南天山带。23、北天山带。 
● 我国地震在时间分布上有什么规律性?
我国地震在时间分布上最重要和最普遍的规律是地震活动周期性和重复性。地震活动周期包含平静和活跃两个阶段。由于各个地区构造活动性的差异,地震活动周期长短是不同的。我国东部地震活动周期普遍比西部长(台湾除外),东部一个周期大约300年左右,西部为100�???00年左右,台湾为几十年。总的看来板块边缘地震活动周期较短,板块内部地震活动周期较长。在一个地震周期中还可进一步划分出时间更短的周期,我们称为地震幕,是否还有更长的周期,由于历史地震记录时间太短,目前尚难确定。地震重复性是指地震原地重复发生的现象。一般说来地震越大,重复时间越长;震级越小,重复时间越短。但不同地震区、带,由于构造活动强弱差异,同一震级地震的重复时间的长短也是不一样的。据统计,6级地震重复时间可从几十年到几百年,7级以上地震的重复时间多在千年以上乃至几千年。 
● 远震、近震、地方震是怎样划分的?
远震、近震、地方震是根据地震台站至震中的距离远近来划分的。震中距大于1000公里的地震叫远震,震中距在100-1000公里范围内的地震叫近震,震中距在100公里以内的地震叫地方震。1975年2月4日辽宁海域、营口一带发生的7.3级地震,对于辽南金县地震观测站算地方震,对于北京地震观测站算近震,而对于新疆地震观测站就算远震了。这是指同一地震对不同的地震台站而言,至于同一个地震台站对不同地区的地震,道理也是一样的。
● 为什么地震海啸对有些地方威胁大?
因为象日本、智利这种地方,本身就是容易发生地震海啸的场所,距离近,当然受到的威胁就大,特别是它们濒临着很深的海沟,离陆地不远的地方海水就已很深,海啸可以在还保持着很大的能量时就扑上岸。如果岸边有宽阔的大陆架就不一样,这时海浪在前进的路上,会因与海底磨擦而失去不少能量,海边的岛屿、暗礁也起着防波堤的作用。等到它冲到岸边时已成强弩之末,不能造成什么危害了。我国沿海就是这种情况,所以尽管1960年智利大地震造成的海啸很大,对菲律宾乃至日本这些地方都造成了灾害,但对我国却没有什么影响。 
● 火山活动是怎样造成地震的?
世界上有些地震是火山活动造成的,人们称这种地震为火山地震。它约占地震总量的7%。火山爆发就象在地下进行爆破一样,当然会使大地产生震动,规模间或也有大的。因为有的火山爆发所拥有的能量,和一次大地震释放出的能量差不多,甚至超过,它所能造成的震动也是不小的。如1914年日本樱岛火山爆发,具有的能量达到4.6×1025尔格,产生的震动则相当于一个6.7级地震。火山爆发前后也有地震发生。因为在火山爆发前,大量岩浆已在那里的地壳中聚集膨胀,既可以使岩层产生新的断裂,又可以促使那些原有的断裂再次发生变动,所以一般都有地震发生。当然地震也就成了火山快要爆发的信号。在火山爆发后,大量岩浆迅速喷出地表,地下深处的岩浆来不及补充,于是留下空间,那里的岩层就会塌陷,产生断裂,造成一些规模很小的地震。
 ● 一次中强地震的影响面积有多大?
一般来说,一次中强地震的影响面积如下:(1)5.0-5.4级地震,震中烈度多为六度,其面积小于500平方公里。(2)5.5-5.9级地震,震中烈度多为七度,其面积不超过200平方公里;六度区面积也只有数百平方公里。(3)6.0-6.4级地震,震中烈度多数为八度,其面积几十平方公里;七度区不超过200平方公里,六度区数百平方公里,如震中烈度为七度,则与5.5-5.9级地震结果相同。(4)6.5-6.9地震,震中烈度一半为八度,结果与6.0-6.4级地震一样;另一半为九度,其面积小于100平方公里,八度区不超过500平方公里,七度区则在1500平方公里以内。
● 一次中强地震能造成多大的人员伤亡?
统计表明,一次中强地震造成的人员伤亡大概如下:(1)5.0-5.9级地震造成人员伤亡者占24%。而仅引起人员死亡的地震更少,只占11.5%。一次5级多地震中死亡人数最多为117人,而死亡29人以上的地震都发生在夜间。(2)6.0-6.9级地震有43%造成人员伤亡,而只有人员死亡仅占35%,一次地震死亡人数最多为600人。
 ● 一次5级左右地震对建筑物的破坏如何?
一次5级左右(4.6-5.4级)地震震中烈度以六度为主,对建筑物的破坏为:Ⅰ类房屋许多损坏,少数破坏,个别倾倒。Ⅱ、Ⅲ类房屋许多轻微损坏。Ⅳ类房屋损坏。牌坊及砖、石塔和院墙有轻微破坏。
[注]
(1)房屋类型
Ⅰ类:简陋棚舍,土坯、卵、毛石砌垒,草泥顶一类粗制房屋。
Ⅱ类:一般夯土或坯、卵、毛石砌筑的低级施工的民房和老朽木架房屋。
Ⅲ类:木架建筑(如宫、庙、城楼等)及新式砖石房屋。
(2)一般建筑物破坏程度
轻微损坏:灰泥散落,墙壁表面有细小裂纹或小块剥落,偶有安置不牢的附着物滑落。
损坏:墙体有小裂缝,接合处裂缝大些,个别有局部崩塌;木架偶有点拨榫,烟囱顶部扭伤。
破坏:墙体大缝,个别部分倒塌,木架拨榫,柱脚移动,部分屋顶破坏,烟囱倒下。
倾倒:建筑物的全部或大部墙壁楼板和屋顶倒塌,或屋顶移动,墙变形、倒塌,木架显著歪斜,构件折断。
(3)多层钢筋混凝土框架(包括填充墙)房屋的破坏等级。
基本完好:框架柱、梁基本完好,个别墙体或局部有细小裂缝。不经修理,仍可使用。
轻微损坏:个别框架柱、梁轻微裂缝,部分墙体明显裂缝;出屋面小建筑明显损坏,稍加修理即可使用。
中等破坏:部分框架柱轻微裂缝或个别柱明显裂缝;个别墙体严重裂缝或局部酥碎,经大修后可继续使用。
严重破坏:部分框架柱、主筋压屈,混凝土酥碎、崩落,部分楼层倒塌,不易修复。
倒塌:房屋框架残留部分不足50%,必须重建。
 ● 我国历史上波及范围最广的是哪次地震?
我国历史上波及范围最广的地震是1920年12月16日发生在宁夏回族自治区海原的8.5级大地震,震中烈度为十二度,震源深度17公里,震中位于北纬36.5°,东经105.7°。这次地震波及宁夏、青海、甘肃、陕西、山西、内蒙、河南、河北、北京、天津、山东、四川、湖北、安徽、江苏、上海、福建等17个省、市、自治区。有感面积达300多万平方公里。
 ● 中国最早有记载的地震是哪一次?
中国尧舜时代(公元前23世纪),发生在蒲州(现称)的地震。
 ● 我国自建最早的地震台和遥测台网分别在哪里?
1930年我国第一个自建地震台棗北京西山鹫峰地震台,在李善邦和秦馨菱先生主持下建成,1937年日寇发动侵华战争后停止观测。1966年北京遥测台网建成,有8个子台。 
● 什么是地震预报?地震预报的三要素是什么?
地震预报是对破坏性地震发生的时间、地点、震级以及地震影响的预测。地震预报的三要素是指所预测地震发生的时间、地点和震级。 
● 地震预报难度大的主要原因是什么?
地震预报难度大的原因,主要有:一是地震现象本身的复杂性;二是地震多发生在地下深处,目前的科学技术水平难以直接探测震源深处的情况;三是强地震(尤其7级以上大地震)发生较少,因此预报实践机会少。
 ● 目前我国地震预报处于什么水平?
我国目前的地震预报水平和状况,大体可以这样概括:对地震孕育发生原理、规律有所了解,但远没有完全认识;在一定条件下能够对某些类型的地震作出一定程度的预报,但还不能预报所有的地震;以年为度量的中期预报已有一定的可信度,但以天为度量的短临预报的成功还只限于极少数特殊类型的地震。 
● 世界上第一次取得明显减灾实效的成功地震预报是哪次?
我国地震工作者成功地预报了1975年2月4日发生在辽宁海城的7.3级地震,被世界科技界称为“地震科学史上的奇迹”。 
● 为什么1966年被称为中国地震预报的里程碑?
1966年3月8日和3月22日在河北省邢台地区先后发生6.8级和7.2级强烈地震,造成重大损失。周恩来总理几次亲赴地震现场,指导抗震救灾工作,并且广泛听取地震学家和各方面专家的意见,向地震工作者发出要搞地震预报的伟大号召。因此,1966年被称为中国地震预报的里程碑。 
● 如何判断地震谣言和误传?
(1)带有封建迷信色彩或离奇的传说,如某地要沉为大海等这些没有科学根据的“地震信息”纯属地震谣言。
(2)传说某外国机构或某专家权威人士提出的“预报意见”,这种通过非正规渠道,不符合国家关于地震预报规定的信息不可相信。
(3)传说地震震级很大(8级、12级等)或发震时间、地点和震级十分具体(如某日、某时、某区、某村或几点几级等),这种脱离科学实际、脱离当前预报水平的信息都应视为谣言或误传。
● 地震发生时地面的主要破坏有哪些?
地震发生时,因震动引起的地面破坏有:砂土液化、喷砂冒水、地面不均匀下沉或隆起、山体滑移、地面裂缝和倾斜等。
 
● 什么是地震直接灾害和地震次生灾害?
地震直接灾害是地震的原生现象,如地震断层错动,以及地震波引起地面振动,所造成的灾害。主要有:地面的破坏,建筑物与构筑物的破坏,山体等自然物的破坏(如滑坡、泥石流等),海啸、地光烧伤等。地震次生灾害是直接灾害发生后,破坏了自然或社会原有的平衡或稳定状态,从而引发出的灾害。主要有火灾、水灾、毒气泄漏、瘟疫等。其中火灾是次生灾害中最常见、最严重的。
 
● 我国地震灾害为什么比较严重?
首先,在我国发生的地震又多又强,且绝大多数又是发生在大陆的浅源地震,震源深度大都在20公里以内。其次,我国许多地区,如台湾、华北北部,四川、云南、甘肃、宁夏等都处于地震的多发地区;约有一半城市位于烈度7度或7度以上地区,其中,百万人口以上的大城市,处于7度或7度以上地区的达70%;北京、天津、太原、西安、兰州等均位于8度区内。第三,经济不够发达,广大农村和相当一部分城市建筑质量不高,抗震性能差,抵御地震的能力低。
 
● 地震时,为什么建筑物最高层感觉晃动比较厉害?
地震时,由于地震波的作用,地面来回摇晃及上下跳动,摇晃幅度随着建筑物高度的增加而增大,所以楼房越高摇晃越厉害。
 
● 地震时,为什么人会站立不稳?
地震时,由于地震波的影响,使地面很快地来回摇晃,人自然就会感到“晕”。如果是在极震区内,还加上纵波所引起的上下跳动,使人又摇又蹦,自然就要站不稳了。
 ●中国的强震活动
    我国的地震活动十分广泛,除浙江、贵州两省外,其他各省(直辖市、自治区)都有6级以上强震发生,其中18个省(直辖市、自治区)均发生过7级以上大震,约占全国省(直辖市、自治区)数的60%。台湾地区是我国地震活动最频繁的地区,1900年~1988年全国548次6级以上地震中,台湾地区为211次,占38.5%。我国大陆地区的地震活动主要分布在青藏高原、新疆及华北地区,而东北、华东、华南等地区分布较少。我国绝大部分地区的地震是浅源地震,东部地震的震源深度一般在30千米之内,西部地区则在50千米~60千米之内;而中源地震则分布在靠近新疆的帕米尔地区(100千米~160千米)和台湾附近(最深为120千米);深源地震很少,只发生在吉林、黑龙江东部的边境地区。自1949年10月1日新中国成立以来,全国共发生8级以上的地震3次;中国大陆地区共发生7级以上地震35次,平均每年发生约0.7次;6级以上的地震194次,平均每年发生近4次。与近100年的活动水平(≥7级的年均值为0.66次,≥6级的年均值为3.6次)相比较,建国后的强震活动水平高于前50年的活动水平。
    另外,强震分布显示了西多东少的突出差异。我国大陆地区,绝大多数强震主要分布在东经107度以西的我国西部广大地区,而东部地区则很少。据统计,1949年~1981年间发生的27次7级以上地震中,西部约为20次,占74%,东部只有7次,占26%;而6级地震,东部占的比例则更小。在1895年~1985年间,我国大陆地区发生的全部7级以上地震中,西部占87%,其应变释放能量占90.8%。
    强震活动继承了我国地震活动长期以来分布广且不均匀的特点。我国的地震活动具有分布广的特点,6级以上地震几乎遍布全国。然而,地震活动的分布是不均匀的,其活动水平也有较大差异。据统计分析,在全国各省(市、自治区)中,活动水平最高的仍是台湾地区,7级以上地震发生率占全国总数的40%以上,6级以上地震发生率占全国总数的53%以上;在其他各省(市、自治区)中,发生6级以上地震次数大于5次的还有西藏、新疆、云南、四川、青海、河北等,以上7个省(自治区)集中了新中国成立以来发生的绝大多数强震,其中6级以上地震占90%以上,7级以上占87%以上。以上情况充分说明,新中国成立后我国地震活动虽然分布较广,但是呈现明显的西多、东少,分布极不均匀的特点。这种分布的特征为地震工作布局和确定监视预报及预防工作的重点地区提供了重要事实依据。
●郯庐断裂带及其地震
郯庐断裂带是东亚大陆上的一系列北北东向巨型断裂系中的一条主干断裂带,在我国境内延伸2400多公里,切穿中国东部不同大地构造单元,规模宏伟,结构复杂。是地壳断块差异运动的接合带,是地球物理场平常带和深源岩浆活动带。它形成于中元古代。经历了多期构造。它不仅是一条“长寿”的以剪切运动为主的深断裂带,而且是一条近期仍继承着新构造运动方式,以右旋逆推为主的活断裂带,同时也是一条具有明显分段、活动程度不等的地震活动带。
    据统计研究,自公元1400年以来,以郯庐断裂为中心200公里范围内共发生M8.5级地震1次,M7.0-7.9级地震5次,M6-6.9级地震11次。其中中段(沈阳-宿迁段)就发生8.5级地震1次,M7.0-7.9级地震7次。6级以上强震主要集中在郯庐断裂带中段。其主要地震有1668年7月25日8.5级徼莒县—郯城地震,1888年6月13日日渤海湾7.5级地震,1975年2月4日海城7.3级地震,1969年7月18日渤海7.4级地震。
    北段(肇兴—沈阳):它发育于吉黑断拗,由两条走向30-40。东的主断袭组成,宽5-20公里,为一中、新生代地堑型断裂带,带内充填4000-5000米厚的火山岩、火山碎屑岩夹煤系地层。基底刚度较软,结构也较简单,有史记载只发生过5.8级地震。
    南段(宿迁—广济):依次发育在扬子断块与华北淮阳断褶的交界处,其介质相对较软,结构比较简单,构造应力量级不高,地震活动强度也不大,其地震活动水平较北段略高一些。
    中段(沈阳—宿迁):呈北北东向穿切由太古代结晶基底组成的华北断块区,主要由四条大致平行的主断裂组成,这四条主断裂在鲁中沂、沐河谷地构成了20-40公里的“两堑夹一垒”的构造,称为沂沐深断裂带。这一段是结构复杂、新活动强、基底介质刚度较高的地区。历史上1668年莒县一郯城8.5级大震就发生于该段。研究表明,郯庐断裂带处在强烈挤压并兼有右旋扭动的断裂段。由于它遭受的正应力大,剪切应力也大,易于积累大地震的能量,而难于以中、小地震的形式来释放,故该段地震强度大,频度低。
    郯庐断裂与苏、鲁交界交汇部位,自1990年以来一直被国家地震局列为地震危险重点监视区,1995年9月20日山东苍山发生M35.2级地震,2003年6月山东青岛又发生MC4.3级小震群活动,该地区的地震活动值得我们注视和研究。


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