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古籍中對地震成因的認識

2008年5月2日,中國四川省汶川縣映秀鎮,沒有人會忘記這個時間和地點。2010 4月21日,青海玉樹,令人揪心的壹幕重演。唉,惋惜大自然的無常,感嘆地震是名副其實的惡魔。在抗震的道路上,只有知己知彼,才能百戰不殆。還記得那個叫蒂莉的“海灘小天使”嗎?在2004年印度洋地震引發的海嘯中,她用課堂上學到的知識提前疏散了海灘遊客,挽救了100多人的生命。現在,讓我們從了解地震開始!

1.什麽是地震

地震,廣義上是指地球表面的振動,是地殼某壹部位的巖石在內外應力作用下突然劇烈運動而引起的壹定範圍內的地面振動現象。據統計,全球每年發生數百萬次地震,能感覺到的只有1%左右。7.0級以上的災難性地震,壹年多則20多次,少則35次。

強烈的地震不僅能使建築物瞬間成為壹片廢墟,還會給人類的生命財產造成巨大的損失,是壹種極具破壞性的災難。同時,地震還可誘發砂土液化、崩塌、滑坡、泥石流等大規模次生地質災害。深海地區的地震有時會引發海嘯。

地震原因示意圖

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關於地震的神話和傳說

在古代,人們經常用神來解釋地震的原因。中國民間傳說“鰲魚馱山”,認為是地下鰲魚翻轉導致地震。日本關於地震的傳說和中國的很像,大意是鯰魚暴動導致了地震。無獨有偶,西方也有類似的傳說。古希臘神話中的波塞冬是掌管地震的神。現在,沒有人會相信這些傳說。地震其實和雨、風壹樣都是正常的自然現象。

日本鯰魚翻身的地震傳說

2.世界三大地震帶在哪裏?

地震,尤其是淺源地震,大多與斷層錯動有關。多年來,中國、美國、日本、俄羅斯等國都有計劃地對地震進行了研究,特別是20世紀60年代板塊構造理論的發展,使人們對世界上的大地震有了進壹步的了解。

世界三大地震帶早期地震研究發現,地震並不是均勻分布在地球的各個角落,而是集中在某些區域,而這些地震集中的區域就是地震帶。世界上主要的地震帶有環太平洋地震帶、地中海-喜馬拉雅地震帶(或歐亞地震帶)和大洋中脊地震帶。中國恰好位於環太平洋和地中海-喜馬拉雅地震帶之間。

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世界三大地震帶的特點是不壹樣的。

環太平洋地震帶是世界上最大的地震帶,這裏分布著約80%的淺源地震、90%的中源地震和幾乎100%的深源地震,釋放的能量約占全球地震釋放總能量的80%。地中海-喜馬拉雅地震帶是第二大地震帶,震中分布比環太平洋地震帶更分散,所以地震帶寬且分支,釋放的能量約占全球地震釋放總能量的15%。洋中脊地震帶上的地震都是在巖石圈中產生的,大部分都是弱地震。

中國是壹個多地震的國家。

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中國地震帶

由於不同的學者對中國的地質結構並不完全壹致,他們對中國的地震帶也有不同的劃分。元大德七年發生的1303洪洞-趙城地震,是我國地震學界確認的最早的8.0級地震,發生在渭河平原魏奮地塹強震帶上。1556 65438+10月23日,渭河平原魏奮地塹強震區也發生了導致83萬人遇難的陜西滑縣地震。新中國成立後死亡人數最多的唐山大地震,就發生在河北平原的唐山斷層上。

不同研究機構對中國地震帶的劃分方法

中國位於世界兩大地震帶的交匯處,是壹個地震頻繁的國家,也是世界上板內地震最強烈的國家之壹。根據歷史記載,中國各省都發生過5.0級以上的地震。根據國家地震局1977發布的《中國地震烈度區劃圖(1/3萬)》,地震烈度為ⅶ度以上的地區占全國總面積的32.5%,地震烈度為ⅵ度以上的地區占60%。此外,中國的地震活動頻率很高。據統計,1900至1980這80年間,共發生8.0級地震9次,7.0 ~ 7.9級地震66次,平均每年發生7.0級以上地震近1次。此外,除東北和臺灣省少數中深地震外,大部分地震的震源深度在40公裏以內,東部地區的震源多在10 ~ 20公裏。

中國地震帶及大地震分布示意圖

4.地震有哪些類型?

根據不同的分類方法,地震可以分為很多類型。當然,幾種分類方法可能會相互交叉。比如“5.12”汶川地震就是構造地震;同時震源深度10 ~ 20km,屬於淺源地震。根據其地震序列特征,屬於主震型;震級達到8.0,為大地震;震中烈度達ⅶ度,為有感地震;震中位於四川山區,屬於大陸性地震,容易發生崩塌、滑坡、泥石流等次生地質災害。地震發生在板塊內部,屬於板內地震。因此,可以從不同的角度來討論壹次地震,以便為進壹步判斷地震災害和提前采取預防措施做準備。需要註意的是,在各種分類方法中,按原因分類是最常用的,其中構造地震所占比重最大,占全球地震的90%以上,強震幾乎都是構造地震,具有破壞性。

地震類型聲明

繼續的

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水庫也會誘發地震嗎?

誘發地震是指由人類工程活動引起的地震,水庫誘發地震就是其中之壹。20世紀五六十年代,大中型水庫數量急劇增加,特別是60年代以後,多個大型水庫發生6.0級以上地震。我國最早的6.0級以上水庫誘發地震是廣東省新豐江水庫地震(1962,6.1級),數千間房屋嚴重受損,數人死傷。

5.地震是什麽引起的?

從古至今,人們總想知道地震的本質,其中最廣為接受的理論是彈性回彈,即斷層理論,最初是由德國(美國)地震學家提出來解釋1906舊金山地震中聖安地列斯斷層的水平運動。1906 4月18日,美國舊金山發生7.8級地震。沿著聖安地列斯斷層的斷裂長達400公裏。舊金山以北的馬林縣,地表水平位移6米,垂直位移近1米。這是為什麽呢?

我們知道,地球巖石圈不是壹個整體,而是被壹些斷層構造帶分割成六個板塊。無論是板塊邊緣的碰撞,還是板塊內部斷裂帶的運動,都會在巖層中產生應力,使地球內部的能量慢慢積累。當應力積累到壹定程度,巖石就會發生斷裂,形成斷層。

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關於地震的原因還有其他理論嗎?

1931年,日本學者提出了地震引起巖漿沖擊的理論。根據這壹理論,由於巖漿對地殼薄弱部位的沖擊,地殼發生了斷裂和移動,從而導致了地震。有人認為中國雲南騰沖地震活動可能與地下巖漿活動有關。1963年,新西蘭學者提出相變理論,認為深部物質在高溫高壓下,使周圍巖體在改變其結晶狀態的過程中,迅速被壓縮或拉伸,從而引發地震。但這兩種理論都沒有得到進壹步的論證和應用。

我們在日常生活中都有這樣的經歷:當我們用力彎曲彈簧,突然放開時,它會恢復原狀,同時釋放能量。同樣,彈性回彈理論認為,地應力使斷層兩側的巖石發生彈性變形並儲存能量。當能量超過斷層兩個板塊之間的摩擦阻力時,能量突然以地震的形式釋放出來,變形的巖石恢復到原來的形狀,從而引發地震。

地震彈性回彈理論示意圖

板6之間的應力。如何用地震學術語描述地震?

描述地震的地震術語

地震可以用焦點、震中、震中距、震源深度、震級和烈度來描述。地震震源是地球發生地震時振動的發源地,是地下巖石斷裂的第壹個地方。震源在地面上的投影點或震源在地面上的相應位置為震中。從指定點到地震震中的地面距離稱為震中距,有時用長度表示,如千米,有時用其對應的地心角(圓心角)的度數表示。圓心角1度等於111公裏。根據震中距的大小,地震可分為近震、近震和遠震。震源深度是焦點垂直投影到地表的距離,通常用千米表示。其中,淺源地震占全球地震的90%以上,發生頻率最高,對人類的影響也最大。震級和烈度是衡量地震強弱的尺度。

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如何指示地震的震中?

地震發生後,震中的位置通常用震中所在的地名表示。例如,我們可以說汶川地震的震中位於映秀。但是科學的方法是用地球的經緯度來表示的。確定震中位置有兩種方法。壹種是根據地震破壞程度確定震中位置,即將震中定位在破壞最嚴重的極端地震區,稱為宏觀震中。另壹種方法是儀器測得的震源在地面上的垂直投影,稱為微震中。由於受震源區物理狀態和震區地質條件的影響,地面破壞最大的地方不壹定在震源正上方,因此宏觀震中不壹定與微觀震中重合。

7.什麽是量級?

目前國際上廣泛使用的裏氏震級最早是由地震學家庫爾特(美國)提出的,其範圍為1 ~ 10,由地震儀在觀測點記錄的地震波最大振幅的常用對數演算得出。

震級是通過地震儀記錄的地震頻譜計算出來的。

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地震震級和能量有什麽關系?

震級是衡量地震大小和強度的“標尺”,是衡量地震大小的相對尺度。地震震級越高,釋放的能量越大。壹般來說,不同震級的地震通過地震波釋放的能量有壹個普遍規律,即每0.1的震級差,能量差約為1.414倍;如果震級差為0.2,則能量差為(1.414)2≈2倍,以此類推。如果震級差為1.0,能量差約為(1.414)10,即32倍。

震級和相應能量對照表

當裏希特將這壹成果應用於世界各地時,發現它也有缺陷,即不能準確反映地震的大小。所以,在原來的基礎上,他發展了兩種量級。壹種是用地震體波計算震級來測量地殼深部的地震(體波震級MB);另壹種是用地震的面波計算震級來測量更遠更強的地震(面波震級Ms)。

但在六七十年代,科學家發現當震級超過8.6級時,即使顯示更大的尺度,測量值也很難增加,這就是震級飽和的問題。因此,地震學家求助於壹種物理意義更豐富、更直接反映地震過程物理本質的表示方法,即矩震級(Mw),這是狄金森·熊波(美國、日本)在1977中提出的。矩震級能更好地描述地震的物理特征,如地層錯動的大小和地震的能量。

8.為什麽地震後震級會被修正?

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2004年印度蘇門答臘地震的震級已經被多次修正。

2004年印度洋蘇門答臘地震的震級為9.1,是繼1960年9.5級的智利地震和1964年9.2級的阿拉斯加地震之後的第三大地震。這個結果來自很多研究。地震發生後,印尼棉蘭氣象地理局測定的震級為8.1。中國地震臺網測定8.7;美國地震監測網的數據是8.9,後來美國地質調查局最終將結果修正為9.1。

地震發生後,震級可能會被多次修正。比如3月11日發生在日本本州東海岸附近海域的大地震,最初公布的震級為8.6級,後來修正為9.0級。這主要是因為:①人們使用的震級標度不同,比如中國習慣使用“面波震級”,而歐美多使用體波震級或矩震級;②世界各地地震臺使用的地震儀器不盡相同,計算公式也不壹致,導致震級測定存在差異;③地球不均勻,不同路徑傳播的地震波能量衰減程度不同;④地震後短時間內,由於資料缺乏,快速測定的震級誤差較大。此後,有了越來越詳細的信息和數據,就有可能不止壹次地修正震級,最終得到更可靠的結果。

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中國現行通用地震烈度表。

9.強度是什麽概念?

烈度是衡量地震強弱的另壹把“尺子”,指的是地面和建築物受地震影響和破壞的程度。烈度不同於震級,震級反映的是地震本身的大小,只與釋放的能量有關;烈度反映了反射地震本身的破壞程度,震級、震源深度、震中距、地質條件等因素都會影響烈度。所以壹次地震只有壹個震級,不同地區烈度不同。比如地震的震級就像熒光燈的瓦數,瓦數越大,電燈越亮。對於同壹個熒光燈,由於各種因素的影響,比如離光源的遠近,每個地方的亮度是不壹樣的,不同地區的強度也是壹樣。

地震烈度示意圖

地震烈度表是將人們對地震的感受以及地面和建築物被地震破壞的各種現象按不同程度分類並依次排列的表。目前,世界上有多種地震烈度表。我國目前常用的地震烈度表是謝玉壽(中國)在1957中編制的,是以Siebel烈度表為基礎,結合中國建築的特點編制的。

10.主震和余震

壹次地震的發生不是孤立的,總是串聯的,即地震時間序列,包括主震型、震群型和孤立地震。主震是指震級突出、余震較多的地震序列,是最常見的地震序列類型。最大地震釋放的能量占整個序列的90%以上。這種最大的地震稱為主震,主震之後其他較小的地震稱為余震。

比如2008年汶川地震是主震,余震頻繁。據中國地震臺網測定,截至2009年6月17日,汶川地區共發生4.0級以上余震297次,其中4.0-4.9級余震254次,5.0-5.9級余震35次,6.0級以上余震8次。最大余震震級為6.4級。此外,在某些情況下,大地震還會觸發遠離原震中的斷層,並引發余震。比如1992年洛杉磯附近的蘭德斯7.3級地震,在14個地方引發了次生事件,包括1250公裏外的余震。

汶川地震後,余震頻發。

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主震和余震有聯系嗎?

地震學家研究了1900年至2003年發生在中國的20次7.5級以上地震,發現大多數序列的最大余震發生在震後200天內,68%發生在震後10天內,77%發生在震後30天內,95%發生在震後120天內。而且最大余震的震級還與斷層的兩個板塊之間的相互作用有關:當斷層的兩個板塊被科裏奧利力效應拉離時,余震強度較小,左旋走滑逆震的主震與最大余震的平均震級差約為2.0;當斷層的兩個板塊受到科裏奧利力效應擠壓時,余震強度較大,右旋走滑地震的主震與最大余震的平均震級差約為0.6級。這些發現對預測未來強余震的發生有重要的參考作用。

11.什麽是地震波?

地震時釋放的巨大能量刺激向四周傳播的彈性波,稱為地震波,也是地震能量的載體。地震波分為體波和面波。在介質中通過地殼和巖體傳播的波稱為體波,包括縱波和橫波。通過折射和反射沿地面傳播的波稱為表面波。

地震波

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深震引發的“多米諾效應”

多米諾骨牌倒下會引起連鎖反應,這就是“多米諾骨牌效應”。在地震研究中,科學家發現淺源地震也會引發這種效應。因為地震波的傳播,淺源地震會引發幾百公裏外的另壹次地震,可能更強。例如,北京時間2010年2月27日智利發生8.8級地震後,引發了壹系列地震:5天後的3月4日,中國臺灣省高雄發生6.7級強震;兩天後的3月6日,中國河北省蘇門答臘島和唐山市的遠西南地區分別發生了7.1級和4.2級地震。研究地震的這種效應對了解地震規律具有重要意義。

P波比S波快(P波速度為5 ~ 6 km/s,S波速度為3 ~ 4 km/s),所以地震儀器記錄地震波時,P波先到達,所以稱為壹次波。橫波到達的時間較晚,所以也被稱為第二波。面波是體波到達地面後激發的二次波,僅限於地面運動。這種波可以分為兩種,壹種是在地面上呈蛇形運動的勒夫波,壹種是在地面上滾動的瑞利波。

12.如何利用地震波確定震中位置?

地震的震中是通過地震波來確定的。地震時,縱波首先到達地表,然後是橫波,兩者之間有時間間隔。人們可以根據感知的時間間隔初步判斷震中的距離:間隔越短,震中越近。同樣,同壹個地震臺的P波和S波的到達也有時間差,與震中和地震臺的距離成正比,通過它可以得到震中距。根據不在壹條直線上的三個地震臺站所得到的震中距,用三點交會法可以大致推算出地震震中的位置,為進壹步了解地震和抗震救災做準備。可見地震波並不是十惡不赦的“壞人”。只要合理利用,地震波是可以為我們服務的。

用三點交會法測定海地地震的震中位置

技巧

地震是通向地心的壹盞燈。

地震瞬間奪去生命,摧毀物體,但這只是壹方面。事實上,人們是從地震開始了解地球內部結構的。1906年,奧爾德姆(英國)首次嘗試從地震波穿過地球的時間來推斷整個地球的內部結構。1909年,莫霍洛維奇(前南斯拉夫)根據地震波的走時計算出地下56公裏處有壹個不連續面,後來稱之為莫霍面。1914年,古騰堡(猶太人,生於德國)根據地震體波證實了地核的存在,測得地幔與地核之間的不連續,深度為2900公裏,相當準確,至今沒有太大改善。

地震和火山。

提起火山,妳的腦海裏會浮現出什麽樣的畫面?熔巖噴湧而出,熱氣彌漫,火山灰彌漫天空?在很多人的印象中,火山就像壹個暴戾的人,跳著腳,喘著粗氣。火山在哪裏?和地震有什麽關系?

地震和火山

世界上已知的活火山約有455座,但它們並不是均勻分布在世界各地,而是主要分布在環太平洋和地中海地區。海洋中也有火山爆發,有些島嶼是火山爆發形成的。有時,地震也會導致火山爆發。比如1960年智利地震引發火山爆發;2011日本9.0級地震也引發了火山噴發。此外,通過對歷史火山活動數據的收集,發現火山與強震活動有著密切的相關性:在地震活動高峰期,火山活動頻繁,約有0.4%的爆發性火山在震後幾天內噴發。比如夏威夷6月的基拉韋厄火山1975 165438+10月在7.2級地震後壹個半小時內噴發。

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地球的南北極是“地震的凈土”

如果我們回顧壹下地震的歷史,就會發現地球的南北極都沒有發生過地震。首先,南極大陸和北極大陸分別被大洋中脊和大陸包圍,不具備發生地震的前提條件。其次,該地區冰層可達其總面積的80%至90%,對巖層底部產生了巨大的壓力,與地層結構的擠壓壓力基本平衡,分散和減弱了地殼的變形。因此,地球的南北極是壹片“地震凈土”。

地震從未造訪過地球的北極和南極。

14.地震和月亮有關嗎?

除了目前科學界普遍接受的地震成因外,也有學者提出地震的發生可能與月球有關。65438+2004年2月26日印度洋地震發生在農歷11月15日。無獨有偶,1960年智利9.5級地震也恰逢農歷五月初壹。

地震可能與月球的引力有關。

有學者認為,地震往往發生在“新月”(初壹)、上弦月(初八)、下弦月(二十四節氣)和十五節氣四個時間段,以及前後壹天。我們知道“新月”是在農歷每個月的第壹天。此時,地球、太陽、月球在壹條直線上,地球上的引力達到最大。當月亮在地球後面轉圈,被太陽照射的半球對著地球時,稱為“望”,壹般在農歷每個月的十五,此時太陽和月亮在壹邊,引力相反。上弦月(第八天)和下弦月(第二十四天)期間,太陽、地球和月亮呈直角三角形排列。這個時候地震比較多,有學者認為和磁場有關。當然,這只是壹個假設。有沒有這樣的規律,還等著我們去研究。

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太陽會地震嗎?

妳知道太陽會像地球壹樣發生地震嗎?近年來,美國和英國的科學家通過研究氣象衛星發回的數據,捕捉到了壹個驚人的信息:1996年7月9日,太陽內部伴隨著強烈的振動。據專家估計,這次“太陽地震”釋放的能量幾乎等於1906年舊金山地震釋放能量的4000倍。如果

15.全球進入地震活躍期了嗎?

我們剛剛經歷了汶川地震的痛苦和玉樹地震的悲傷。2011年,雲南盈江地震、日本9.0級地震相繼發生。人們不禁要問,全球進入地震活躍期了嗎?

大量的地震記錄反映出,地震活動確實是有周期性的:在壹個較長的時間尺度內,地震活動有時增強,有時減弱,前者活躍,後者平靜。如1950至1965期間,共發生7.0級以上地震46次。自2004年印度洋地震以來,全球共發生8.0級以上地震11次,略高於平均值,但仍在正常範圍內。

地震是否進入活躍期,不能簡單以某壹時期的地震次數來判斷。現在人們感覺地震多了,不僅僅是因為地震臺網密度增加,儀器設備準確,記錄的地震次數增多,還因為世界各地人口增加,經濟發達,同級別地震造成的人員傷亡和財產損失比以前更大,媒體信息和通訊手段發達,地震消息傳播更快更廣,所以對地震危害的印象加深了。