地震的簡介
地球,可分為三層。中心層是地核;中間是地幔;外層是地殼。地震一般發(fā)生在地殼之中。地殼內(nèi)部在不停地變化,由此而產(chǎn)生力的作用(即內(nèi)力作用),使地殼巖層變形、斷裂、錯動,于是便發(fā)生地震。超級地震指的是震波極其強(qiáng)烈的大地震。但其發(fā)生占總地震7%~21%,破壞程度是原子彈的數(shù)倍,所以超級地震影響十分廣泛,也是十分具有破壞力?!?/span>
地震是地球內(nèi)部介質(zhì)局部發(fā)生急劇的破裂,產(chǎn)生的震波,從而在一定范圍內(nèi)引起地面振動的現(xiàn)象。地震(earthquake)就是地球表層的快速振動,在古代又稱為地動。它就像海嘯、龍卷風(fēng)、冰凍災(zāi)害一樣,是地球上經(jīng)常發(fā)生的一種自然災(zāi)害。大地振動是地震最直觀、最普遍的表現(xiàn)。在海底或?yàn)I海地區(qū)發(fā)生的強(qiáng)烈地震,能引起巨大的波浪,稱為海嘯。地震是極其頻繁的,全球每年發(fā)生地震約550萬次。
地震常常造成嚴(yán)重的人員傷亡及破壞房屋等工程設(shè)施,能引起火災(zāi),水災(zāi),有毒氣體泄漏,細(xì)菌及放射性物質(zhì)擴(kuò)散,還可能造成海嘯,滑坡,崩塌,地裂縫等次生災(zāi)害。
地震波發(fā)源的地方,叫作震源(focus)。震源在地面上的垂直投影,地面上離震源最近的一點(diǎn)稱為震中。它是接受振動最早的部位。震中到震源的深度叫作震源深度。通常將震源深度小于60公里的叫淺源地震,深度在60-300公里的叫中源地震,深度大于300公里的叫深源地震。對于同樣大小的地震,由于震源深度不一樣,對地面造成的破壞程度也不一樣。震源越淺,破壞越大,但波及范圍也越小,反之亦然。
破壞性地震一般是淺源地震。如1976年的唐山地震的震源深度為12公里。
破壞性地震的地面振動最烈處稱為極震區(qū),極震區(qū)往往也就是震中所在的地區(qū)。
觀測點(diǎn)距震中的距離叫震中距。震中距小于100公里的地震稱為地方震,在100-1000公里之間的地震稱為近震,大于1000公里的地震稱為遠(yuǎn)震,其中,震中距越長的地方受到的影響和破壞越小。
地震所引起的地面振動是一種復(fù)雜的運(yùn)動,它是由縱波和橫波共同作用的結(jié)果。在震中區(qū),縱波使地面上下顛動。橫波使地面水平晃動。由于縱波傳播速度較快,衰減也較快,橫波傳播速度較慢,衰減也較慢,因此離震中較遠(yuǎn)的地方,往往感覺不到上下跳動,但能感到水平晃動。
當(dāng)某地發(fā)生一個較大的地震時,在一段時間內(nèi),往往會發(fā)生一系列的地震,其中最大的一個地震叫做主震,主震之前發(fā)生的地震叫前震,主震之后發(fā)生的地震叫余震。
地震具有一定的時空分布規(guī)律。
從時間上看,地震有活躍期和平靜期交替出現(xiàn)的周期性現(xiàn)象。
從空間上看,地震的分布呈一定的帶狀,稱地震帶。就大陸地震而言,主要集中在環(huán)太平洋地震帶和地中海—喜馬拉雅地震帶兩大地震帶。太平洋地震帶幾乎集中了全世界80%以上的淺源地震(0千米~60千米),全部的中源(60千米~300千米)和深源地震(>300千米),所釋放的地震能量約占全部能量的80%。
地震的規(guī)模
目前衡量地震規(guī)模的標(biāo)準(zhǔn)主要有震級和烈度兩種。
地震震級
地震震級是根據(jù)地震時釋放的能量的大小而定的。一次地震釋放的能量越多,地震級別就越大。目前人類有記錄的震級最大的地震是1960年5月22日智利發(fā)生的9.5級地震,所釋放的能量相當(dāng)于一顆1800萬噸炸藥量的氫彈,或者相當(dāng)于一個100萬千瓦的發(fā)電廠40年的發(fā)電量。這次汶川地震所釋放的能量大約相當(dāng)于90萬噸炸藥量的氫彈,或100萬千瓦的發(fā)電廠2年的發(fā)電量(本人估算,僅供參考)。
目前國際上一般采用美國地震學(xué)家查爾斯•弗朗西斯•芮希特和賓諾•古騰堡(Beno Gutenberg)于1935年共同提出的震級劃分法,即現(xiàn)在通常所說的里氏地震規(guī)模。里氏規(guī)模是地震波最大振幅以10為底的對數(shù),并選擇距震中100千米的距離為標(biāo)準(zhǔn)。里氏規(guī)模每增強(qiáng)一級,釋放的能量約增加32倍,相隔二級的震級其能量相差1000 (~ 32 x 32)倍。
小于里氏規(guī)模2.5的地震,人們一般不易感覺到,稱為小震或者是微震;里氏規(guī)模2.5-5.0的地震,震中附近的人會有不同程度的感覺,稱為有感地震,全世界每年大約發(fā)生十幾萬次;大于里氏規(guī)模5.0的地震,會造成建筑物不同程度的損壞,稱為破壞性地震。里氏規(guī)模4.5以上的地震可以在全球范圍內(nèi)監(jiān)測到。有記錄以來,歷史上最大的地震是發(fā)生在1960年5月22日19時11分南美洲的智利,根據(jù)美國地質(zhì)調(diào)查所,里氏規(guī)模竟達(dá)9.5。
地震烈度
同樣大小的地震,造成的破壞不一定是相同的;同一次地震,在不同的地方造成的破壞也不一樣。為了衡量地震的破壞程度,科學(xué)家又“制作”了另一把“尺子”一一地震烈度。在中國地震烈度表上,對人的感覺、一般房屋震害程度和其他現(xiàn)象作了描述,可以作為確定烈度的基本依據(jù)。影響烈度的因素有震級、震源深度、距震源的遠(yuǎn)近、地面狀況和地層構(gòu)造等。
一般情況下僅就烈度和震源、震級間的關(guān)系來說,震級越大震源越淺、烈度也越大。一般來講,一次地震發(fā)生后,震中區(qū)的破壞最重,烈度最高;這個烈度稱為震中烈度。從震中向四周擴(kuò)展,地震烈度逐漸減小。所以,一次地震只有一個震級,但它所造成的破壞,在不同的地區(qū)是不同的。也就是說,一次地震,可以劃分出好幾個烈度不同的地區(qū)。這與一顆炸彈爆后,近處與遠(yuǎn)處破壞程度不同道理一樣。炸彈的炸藥量,好比是震級;炸彈對不同地點(diǎn)的破壞程度,好比是烈度。
在世界各國使用的有幾種不同的烈度表。西方國家比較通行的是改進(jìn)的麥加利烈度表,簡稱M.M.烈度表,從1度到12度共分12個烈度等級。日本將無感定為0度,有感則分為I至Ⅶ 度,共8個等級。前蘇聯(lián)和中國均按12個烈度等級劃分烈度表。中國1980年重新編訂了地震烈度表(見表)。
中國地震烈度表
1度:無感-僅儀器能記錄到;
2度:微有感-個特別敏感的人在完全靜止中有感;
3度:少有感-室內(nèi)少數(shù)人在靜止中有感,懸掛物輕微擺動;
4度:多有感-室內(nèi)大多數(shù)人,室外少數(shù)人有感,懸掛物擺動,不穩(wěn)器皿作響;
5度:驚醒-室外大多數(shù)人有感,家畜不寧,門窗作響,墻壁表面出現(xiàn)裂紋;
6度:驚慌-人站立不穩(wěn),家畜外逃,器皿翻落,簡陋棚舍損壞,陡坎滑坡;
7度:房屋損壞-房屋輕微損壞,牌坊,煙囪損壞,地表出現(xiàn)裂縫及噴沙冒水;
8度:建筑物破壞-房屋多有損壞,少數(shù)破壞路基塌方,地下管道破裂;
9度:建筑物普遍破壞-房屋大多數(shù)破壞,少數(shù)傾倒,牌坊,煙囪等崩塌,鐵軌彎曲;
10度:建筑物普遍摧毀-房屋傾倒,道路毀壞,山石大量崩塌,水面大浪撲岸;
11度:毀滅-房屋大量倒塌,路基堤岸大段崩毀,地表產(chǎn)生很大變化;
12度:山川易景-一切建筑物普遍毀壞,地形劇烈變化動植物遭毀滅;
例如,1976年唐山地震,震級為7.8級,震中烈度為十一度;受唐山地震的影響,天津市地震烈度為八度,北京市烈度為六度,再遠(yuǎn)到石家莊、太原等就只有四至五度了。
地震分布
時間分布
地震活動在時間上具有一定的周期性。表現(xiàn)為在一定時間段內(nèi)地震活動頻繁,強(qiáng)度大,稱為地震活躍期;而另一時間段內(nèi)地震活動相對來講頻率少,強(qiáng)度小,稱為地震平靜期。
地理分布——地震帶