地震的形成与地震的危害

【专家解说】：【地震基础知识】 earthquake 地球可分为三层。中心层是地核；中间是地幔；外层是地壳。地震一般发生在地壳之中地壳内部在不停地变化。由此而产生力的作用，使地壳岩层变形、断裂、错动，于是便发生地震。 地震是地球内部介质局部发生急剧的破裂，产生地震波，从而在一定范围内引起地面振动的现象。地震(earthquake)就是地球表层的快速振动，在古代又称为地动。它就象刮风、下雨、闪电、一样，是地球上经常发生的一种自然现象。 大地振动是地震最直观、最普遍的表现。在海底或滨海地区发生的强烈地震，能引起巨大的波浪，称为海啸。地震是极其频繁的，全球每年发生地震约500万次 地震波发源的地方，叫作震源(focus)。震源在地面上的垂直投影，地面上离震源最近的一点称为震中。它是接受振动最早的部位。震中到震源的深度叫作震源深度。通常将震源深度小于70公里的叫浅源地震，深度在70-300公里的叫中源地震，深度大于300公里的叫深源地震。对于同样大小的地震，由于震源深度不一样，对地面造成的破坏程度也不一样。震源越浅，破坏越大，但波及范围也越小，反之亦然。 破坏性地震一般是浅源地震。如1976年的唐山地震的震源深度为12公里。 破坏性地震的地面振动最烈处称为极震区，极震区往往也就是震中所在的地区。 某地与震中的距离叫震中距。震中距小于100公里的地震称为地方震，在100-1000公里之间的地震称为近震，大于1000公里的地震称为远震，其中，震中距越远的地方受到的影响和破坏越小。 地震所引起的地面振动是一种复杂的运动，它是由纵波和横波共同作用的结果。在震中区，纵波使地面上下颠动。横波使地面水平晃动。由于纵波传播速度较快，衰减也较快，横波传播速度较慢，衰减也较慢，因此离震中较远的地方，往往感觉不到上下跳动，但能感到水平晃动。 当某地发生一个较大的地震时，在一段时间内，往往会发生一系列的地震，其中最大的一个地震叫做主震，主震之前发生的地震叫前震，主震之后发生的地震叫余震。 地震具有一定的时空分布规律。 从时间上看，地震有活跃期和平静期交替出现的周期性现象。 从空间上看，地震的分布呈一定的带状，称地震带，主要集中在环太平洋和地中海—喜马拉雅两大地震带。太平洋地震带几乎集中了全世界80％以上的浅源地震（0千米～70千米），全部的中源（70千米～300千米）和深源地震，所释放的地震能量约占全部能量的80%。 震级 震级是指地震的大小，是表征地震强弱的量度，是以地震仪测定的每次地震活动释放的能量多少来确定的。震级通常用字母M表示。我国目前使用的震级标准，是国际上通用的里氏分级表，共分9个等级。通常把小于2.5级的地震叫小地震，2.5-4.7级地震叫有感地震，大于4.7级地震称为破坏性地震。震级每相差1.0级，能量相差大约30倍；每相差2.0级，能量相差约900多倍。比如说，一个6级地震释放的能量相当于美国投掷在日本广岛的原子弹所具有的能量。一个7级地震相当于32个6级地震，或相当于1000个5级地震 按震级大小可把地震划分为以下几类： 弱震震级小于3级。 有感地震震级等于或大于3级、小于或等于4.5级。 中强震震级大于4.5级、小于6级。 强震震级等于或大于6级。其中震级大于等于8级的又称为巨大地震。 地震烈度 同样大小的地震，造成的破坏不一定相同；同一次地震，在不同的地方造成的破坏也不一样。为了衡量地震的破坏程度，科学家又“制作”了另一把“尺子”一一地震烈度。在中国地震烈度表上，对人的感觉、一般房屋震害程度和其他现象作了描述，可以作为确定烈度的基本依据。影响烈度的因素有震级、震源深度、距震源的远近、地面状况和地层构造等。 一般情况下仅就烈度和震源、震级间的关系来说，震级越大震源越浅、烈度也越大。一般来讲，一次地震发生后，震中区的破坏最重，烈度最高；这个烈度称为震中烈度。从震中向四周扩展，地震烈度逐渐减小。 所以，一次地震只有一个震级，但它所造成的破坏，在不同的地区是不同的。也就是说，一次地震，可以划分出好几个烈度不同的地区。这与一颗炸弹爆后，近处与远处破坏程度不同道理一样。炸弹的炸药量，好比是震级；炸弹对不同地点的破坏程度，好比是烈度。 例如，1990年2月10日，常熟-太仓发生了5.1级地震，有人说在苏州是4级，在无锡是3级，这是错的。无论在何处，只能说常熟-太仓发生了5.1级地震，但这次地震，在太仓的沙溪镇地震烈度是6度，在苏州地震烈度是4度，在无锡地震烈度是3度。 在世界各国使用的有几种不同的烈度表。西方国家比较通行的是改进的麦加利烈度表，简称M.M.烈度表，从I度到度共分12个烈度等级。日本将无感定为0度，有感则分为I至Ⅶ 度，共8个等级。前苏联和中国均按12个烈度等级划分烈度表。中国1980年重新编订了地震烈度表（见表）。 中国地震烈度表 1度；无感－仅仪器能记录到； 2度；微有感－个特别敏感的人在完全静止中有感； 3度；少有感－室内少数人在静止中有感，悬挂物轻微摆动； 4度；多有感－室内大多数人，室外少数人有感，悬挂物摆动，不稳器皿作响； 5度；惊醒－室外大多数人有感，家畜不宁，门窗作响，墙壁表面出现裂纹 6度；惊慌－人站立不稳，家畜外逃，器皿翻落，简陋棚舍损坏，陡坎滑坡； 7度；房屋损坏－房屋轻微损坏，牌坊，烟囱损坏，地表出现裂缝及喷沙冒水； 8度；建筑物破坏－房屋多有损坏，少数破坏路基塌方，地下管道破裂； 9度；建筑物普遍破坏－房屋大多数破坏，少数倾倒，牌坊，烟囱等崩塌，铁轨弯曲； 10度；建筑物普遍摧毁－房屋倾倒，道路毁坏，山石大量崩塌，水面大浪扑岸； 11度；毁灭－房屋大量倒塌，路基堤岸大段崩毁，地表产生很大变化； 12度；山川易景－一切建筑物普遍毁坏，地形剧烈变化动植物遭毁灭； 例如，1976年唐山地震，震级为7.8级，震中烈度为十一度；受唐山地震的影响，天津市地震烈度为八度，北京市烈度为六度，再远到石家庄、太原等就只有四至五度了。 08-08-31世界地震情况 地震现象 地震发生时，最基本的现象是地面的连续振动，主要是明显的晃动。 极震区的人在感到大的晃动之前，有时首先感到上下跳动。这是因为地震波从地内向地面传来，纵波首先到达的缘故。横波接着产生大振幅的水平方向的晃动，是造成地震灾害的主要原因。1960年智利大地震时，最大的晃动持续了3分钟。地震造成的灾害首先是破坏房屋和构筑物，如1976年中国河北唐山地震中，70％～80％的建筑物倒塌，人员伤亡惨重。 地震对自然界景观也有很大影响。最主要的后果是地面出现断层和地裂缝。大地震的地表断层常绵延几十至几百千米，往往具有较明显的垂直错距和水平错距，能反映出震源处的构造变动特征（见浓尾大地震，旧金山大地震）。但并不是所有的地表断裂都直接与震源的运动相联系，它们也可能是由于地震波造成的次生影响。特别是地表沉积层较厚的地区，坡地边缘、河岸和道路两旁常出现地裂缝，这往往是由于地形因素，在一侧没有依托的条件下晃动使表土松垮和崩裂。地震的晃动使表土下沉，浅层的地下水受挤压会沿地裂缝上升至地表，形成喷沙冒水现象。大地震能使局部地形改观，或隆起，或沉降。使城乡道路坼裂、铁轨扭曲、桥梁折断。在现代化城市中，由于地下管道破裂和电缆被切断造成停水、停电和通讯受阻。煤气、有毒气体和放射性物质泄漏可导致火灾和毒物、放射性污染等次生灾害。在山区，地震还能引起山崩和滑坡，常造成掩埋村镇的惨剧。崩塌的山石堵塞江河，在上游形成地震湖。1923年日本关东大地震时，神奈川县发生泥石流，顺山谷下滑，远达5千米。 编辑本段【地震的产生和类型】 地震分为天然地震和人工地震两大类。此外，某些特殊情况下也会产生地震，如大陨石冲击地面(陨石冲击地震)等。引起地球表层振动的原因很多，根据地震的成因，可以把地震分为以下几种： 1、构造地震 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称为构造地震。这类地震发生的次数最多，破坏力也最大，约占全世界地震的90%以上。 2、火山地震 由于火山作用，如岩浆活动、气体爆炸等引起的地震称为火山地震。只有在火山活动区才可能发生火山地震，这类地震只占全世界地震的7%左右。 3、塌陷地震 由于地下岩洞或矿井顶部塌陷而引起的地震称为塌陷地震。这类地震的规模比较小，次数也很少，即使有，也往往发生在溶洞密布的石灰岩地区或大规模地下开采的矿区。 4、诱发地震 由于水库蓄水、油田注水等活动而引发的地震称为诱发地震。这类地震仅仅在某些特定的水库库区或油田地区发生。 5、人工地震 地下核爆炸、炸药爆破等人为引起的地面振动称为人工地震。 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。 编辑本段【地震专业知识】 我们最熟悉的波动是观察到水波。当向池塘里扔一块石头时水面被扰乱，以石头入水处为中心有波纹向外扩展。这个波列是水波附近的水的颗粒运动造成的。然而水并没有朝着水波传播的方向流；如果水面浮着一个软木塞，它将上下跳动，但并不会从原来位置移走。这个扰动由水粒的简单前后运动连续地传下去，从一个颗粒把运动传给更前面的颗粒。这样，水波携带石击打破的水面的能量向池边运移并在岸边激起浪花。地震运动与此相当类似。我们感受到的摇动就是由地震波的能量产生的弹性岩石的震动。 第一类波的物理特性恰如声波。声波，乃至超声波，都是在空气里由交替的挤压(推)和扩张(拉)而传递。因为液体、气体和固体岩石一样能够被压缩，同样类型的波能在水体如海洋和湖泊及固体地球中穿过。在地震时，这种类型的波从断裂处以同等速度向所有方向外传，交替地挤压和拉张它们穿过的岩石，其颗粒在这些波传播的方向上向前和向后运动，换句话说，这些颗粒的运动是垂直于波前的。向前和向后的位移量称为振幅。在地震学中，这种类型的波叫P波，即纵波，它是首先到达的波。 弹性岩石与空气有所不同，空气可受压缩但不能剪切，而弹性物质通过使物体剪切和扭动，可以允许第二类波传播。地震产生这种第二个到达的波叫S波。在S波通过时，岩石的表现与在P波传播过程中的表现相当不同。因为S波涉及剪切而不是挤压，使岩石颗粒的运动横过运移方向。这些岩石运动可在一垂直向或水平面里，它们与光波的横向运动相似。P和S波同时存在使地震波列成为具有独特的性质组合，使之不同于光波或声波的物理表现。因为液体或气体内不可能发生剪切运动，S波不能在它们中传播。P和S波这种截然不同的性质可被用来探测地球深部流体带的存在。 S波具有偏振现象，只有那些在某个特定平面里横向振动(上下、水平等)的那些光波能穿过偏光透镜。穿过的光波称之为平面偏振光。太阳光穿过大气是没有偏振的，即没有光波振动的优选的横方向。然而晶体的折射或通过特殊制造的塑料如偏光眼睛，可使非偏振光成为平面偏振光。 当S波穿过地球时，它们遇到构造不连续界面时会发生折射或反射，并使其振动方向发生偏振。当发生偏振的S波的岩石颗粒仅在水平面中运动时，称为SH波。当岩石颗粒在含波传播方向的竖直平面里运动时，这种S波称为SV波。 大多数岩石，如果不强迫它以太大的振幅振动，具有线性弹性，即由于作用力而产生的变形随作用力线性变化。这种线性弹性表现称为服从虎克定律，是以与牛顿同时代的英国数学家罗伯特·虎克(1635~1703年)而命名的。相似的，地震时岩石将对增大的力按比例地增加变形。在大多数情况下，变形将保持在线弹性范围，在摇动结束时岩石将回到原来位置。然而在地震事件中有时发生重要的例外表现，例如当强摇动发生于软土壤时，会残留永久的变形，波动变形后并不总能使土壤回到原位，在这种情况下，地震烈度较难预测。 弹性的运动提供了极好的启示，说明当地震波通过岩石时能量是如何变化的。与弹簧压缩或伸张有关的能量为弹性势，与弹簧部件运动有关的能量是动能。任何时间的总能量都是弹性能量和运动能量二者之和。对于理想的弹性介质来说，总能量是一个常数。在最大波幅的位置，能量全部为弹性势能；当弹簧振荡到中间平衡位置时，能量全部为动能。我们曾假定没有摩擦或耗散力存在，所以一旦往复弹性振动开始，它将以同样幅度持续下去。这当然是一个理想的情况。在地震时，运动的岩石间的摩擦逐渐生热而耗散一些波动的能量，除非有新的能源加进来，像振动的弹簧一样，地球的震动将逐渐停息。对地震波能量耗散的测量提供了地球内部非弹性特性的重要信息，然而除摩擦耗散之外，地震震动随传播距离增加而逐渐减弱现象的形成还有其他因素。 由于声波传播时其波前面为一扩张的球面，携带的声音随着距离增加而减弱。与池塘外扩的水波相似，我们观察到水波的高度或振幅，向外也逐渐减小。波幅减小是因为初始能量传播越来越广而产生衰减，这叫几何扩散。这种类型的扩散也使通过地球岩石的地震波减弱。除非有特殊情况，否则地震波从震源向外传播得越远，它们的能量就衰减得越多。 编辑本段【著名地震】 【中国十一大地震】 1556年中国陕西华县8级地震，死亡人数高达83万人。 1668年7月25日晚8时左右，山东郯城大地震震级为8.5级郯城大地震，波及8省161县，是中国历史上地震中最大的地震之一，破坏区面积50万平方公里以上，史称“旷古奇灾” 。 1920年12月16日20时5分53秒，中国宁夏海原县发生震级为8.5级的强烈地震。死亡24万人，毁城四座，数十座县城遭受破坏。 1927年5月23日6时32分47秒，中国甘肃古浪发生震级为8级的强烈地震。死亡4万余人。地震发生时，土地开裂，冒出发绿的黑水，硫磺毒气横溢，熏死饥民无数。 1932年12月25日10时4分27秒，中国甘肃昌马堡发生震级为7.6级的大地震。死亡7万人。地震发生时，有黄风白光在黄土墙头“扑来扑去”；山岩乱蹦冒出灰尘，中国著名古迹嘉峪关城楼被震坍一角；疏勒河南岸雪峰崩塌；千佛洞落石滚滚……余震频频，持续竟达半年。 1933年8月25日15时50分30秒，中国四川茂县叠溪镇发生震级为7.5级的大地震。地震发生时，地吐黄雾，城郭无存，有一个牧童竟然飞越了两重山岭。巨大山崩使岷江断流，壅坝成湖。 1950年8月15日22时9分34秒，中国西藏察隅县发生震级为8.6级的强烈地震。喜马拉雅山几十万平方公里大地瞬间面目全非：雅鲁藏布江在山崩中被截成四段；整座村庄被抛到江对岸。 邢台地震由两个大地震组成：1966年3月8日5时29分14秒，河北省邢台专区隆尧县发生震级为6.8级的大地震，1966年3月22日16时19分46秒，河北省邢台专区宁晋县发生震级为7.2级的大地震，共死亡8064人，伤38000人，经济损失10亿元。 1970年1月5日1时0分34秒，中国云南省通海县发生震级为7.7级的大地震。死亡15621人，伤残32431人。为中国1949年以来继1954年长江大水后第二个死亡万人以上的重灾。 1975年2月4日19时36分6秒，中国辽宁省海城县发生震级为7.3级的大地震。由于此次地震被成功预测预报预防，使更为巨大和惨重的损失得以避免，它因此被称为20世纪地球科学史和世界科技史上的奇迹。 1976年7月28日3时42分54点2秒，中国河北省唐山市发生震级为7.8级的大地震。死亡24.2万人，重伤16万人，一座重工业城市毁于一旦，直接经济损失100亿元以上，为20世纪世界上人员伤亡最大的地震。 1988年11月6日21时3分、21时16分，中国云南省澜沧、耿马发生震级为7.6级(澜沧)、7.2级(耿马)的两次大地震。相距120公里的两次地震，时间仅相隔13分钟，两座县城被夷为平地，伤4105人，死亡743人，经济损失25.11亿元。 2008年5月12日14时28分，四川汶川县（31.0°N，103.4°E），发生震级为8.0级地震，直接严重受灾地区达10万平方公里。截至7月4日12时，四川汶川地震已造成遇难：69225人遇难，374640人受伤，失踪18624人。紧急转移安置1500.6341万人，目前累计受灾人数4624万人。 【全球二十世纪以来的最强地震】 苏门答腊岛附近海域2005年3月28日(北京时间29日零时9分)发生里氏8.5级地震，这是自1900年以来人类历史上发生的十一大最强烈地震之一。以下是十一次大地震的基本情况(按震级排列)： 1、智利大地震(1960年5月22日)：里氏8.9级（又有报为9.5级）。发生在智利中部海域，并引发海啸及火山爆发。此次地震共导致5000人死亡，200万人无家可归。此次地震为历史上震级最高的一次地震。 2、美国阿拉斯加大地震(1964年3月28日)：里氏8.8级。此次引发海啸，导致125人死亡，财产损失达3.11亿美元。阿拉斯加州大部分地区、加拿大育空地区及哥伦比亚等地都有强烈震感。 3、美国阿拉斯加大地震(1957年3月9日)：里氏8.7级，发生在美国阿拉斯加州安德里亚岛及乌那克岛附近海域。地震导致休眠长达200年的维塞维朵夫火山喷发，并引发15米高的大海啸，影响远至夏威夷岛。 4、(并列)印度尼西亚大地震(2004年12月26日)：里氏8.7级，发生在位于印度尼西亚苏门答腊岛上的亚齐省。地震引发的海啸席卷斯里兰卡、泰国、印度尼西亚及印度等国，导致约30万人失踪或死亡。 4、(并列)俄罗斯大地震(1952年11月4日)：里氏8.7级。此次地震引发的海啸波及夏威夷群岛，但没有造成人员伤亡。 5、厄瓜多尔大地震(1906年1月31日)：里氏8.8级，发生在厄瓜多尔及哥伦比亚沿岸。地震引发强烈海啸，导致1000多人死亡。中美洲沿岸、圣-费朗西斯科及日本等地都有震感。 6、(并列)印度尼西亚大地震(2005年3月28日)：里氏8.7级，震中位于印度尼西亚苏门答腊岛以北海域，离三个月前发生9.0级地震位置不远。目前已经造成1000人死亡，但并未引发海啸。 6、(并列)美国阿拉斯加大地震(1965年2月4日)：里氏8.7级。地震引发高达10.7米的海啸，席卷了整个舒曼雅岛。 7、中国西藏大地震(1950年8月15日)：里氏8.6级。2000余座房屋及寺庙被毁。印度雅鲁藏布江损失最为惨重，至少有1500人死亡。 8、(并列)俄罗斯大地震(1923年2月3日)：里氏8.5级，发生在俄罗斯堪察加半岛。 9、(并列)印度尼西亚大地震(1938年2月3日)：里氏8.5级，发生在印度尼西亚班达附近海域。地震引发海啸及火山喷发，人员及财产损失惨重。 10、(并列)俄罗斯千岛群岛大地震(1963年10月13日)：里氏8.5级，并波及日本及俄罗斯等地。 11、中国 四川汶川大地震(2008年5月12日)：里氏8级，震中位于阿坝州汶川县,并波及大半个中国及海外等地。人员及财产伤亡惨重。 ·世界震级最大的是1960年5月22日的智利8.9级地震 ·中国震级最大的是1950年8月15日的西藏8.6级地震 ·死亡人数最多的是1556年1月23日的陕西华县8级地震，死亡83万人 其次是1976年7月27日的唐山7.6级地震，官方数据死亡25.5万人（估计可达65.5万人）