地震
定義
地震也稱為地面運動和地面振動。在內外力的作用下,地殼中集中的構造應力突然釋放,產生振動彈性波,從震源向周圍傳播,引起地面震顫;或者是能量快速釋放過程中地殼震動的自然現象,在此過程中會產生地震波。
地球可以分為三層。中間層是核心;中間是地幔;外層是地殼。地震通常發生在地殼中。地殼內部不斷變化,由此產生的力(即內力)使地殼地層變形、斷裂、移動,於是發生了地震。超級地震是指地震波極強的大地震。但它的發生占總地震的7%~21%,破壞程度是原子彈的數倍,所以超級地震的影響非常廣泛,破壞性也非常大。
地震是地球內部局部介質急劇破裂,產生沖擊波,從而引起壹定範圍地面振動的現象。地震是地球表面的快速震動,古代也叫地動。和海嘯、龍卷風、冰凍災害壹樣,是地球上經常發生的自然災害。地面振動是地震最直觀、最常見的表現。海底或沿海地區的強烈地震會引起巨浪,這被稱為海嘯。地震極其頻繁,全球每年約有550萬次地震。
地震往往造成嚴重的人員傷亡和建築物及其他工程設施的損壞,可引發火災、洪水、有毒氣體泄漏、細菌和放射性物質的傳播,還可能引發海嘯、滑坡、崩塌、地裂縫等次生災害。
地震波發出的地方稱為震源。震源在地面上的垂直投影,地面上離震源最近的點稱為震中。它是最早接收振動的地方。從震中到震源的深度稱為震源深度。通常,震源深度小於60公裏的稱為淺源地震,深度為60-300公裏的稱為中源地震,深度大於300公裏的稱為深源地震。同樣大小的地震,由於震源深度不同,對地面的破壞程度也不同。震源越淺,傷害越大,但波及越小,反之亦然。
破壞性地震通常發生在淺源地震中。比如1976年唐山地震的震源深度是12km。
破壞性地震最強烈的地面震動稱為極震區,往往是震中所在的區域。
觀測點與震中的距離稱為震中距。震中距小於100 km的地震稱為近震,震中距在100-1000 km之間的地震稱為近震,震中距大於1000 km的地震稱為遠震。其中,震中距越長,影響和破壞越小。
地震引起的地面振動是壹種復雜的運動,是縱波和橫波共同作用的結果。在震中,縱波使地面上下跳動。剪切波使地面水平搖晃。因為縱波的傳播速度更快,衰減更快,而橫波的傳播速度更慢,衰減也更慢,所以離震中很遠,妳往往感覺不到上下跳動,但能感覺到水平晃動。
某地發生大地震,往往在壹段時間內發生壹系列地震,其中最大的稱為主震,主震前的地震稱為前震,主震後的地震稱為余震。
地震有壹定的時空分布規律。
從時間上看,地震有活躍期和平靜期交替的周期性現象。
從空間上看,地震的分布是壹個確定的帶,稱為地震帶。就大陸地震而言,主要集中在環太平洋地震帶和地中海-喜馬拉雅地震帶。太平洋地震帶幾乎集中了全球80%以上的淺源地震(0 km ~ 60 km),所有的中源地震(60 km ~ 300 km)和深源地震(>:300 km),釋放的地震能量約占總能量的80%。
重要
地震的級別取決於地震時釋放的能量。無論是鞭炮、手榴彈還是炮彈、原子彈還是氫彈,釋放的能量都可以通過測量計算出來。地震釋放的能量越多,震級就越大。目前人類有記錄的震級最大的地震是1960年5月22日發生在智利的9.5級地震,釋放的能量相當於18萬噸炸藥的氫彈,或者相當於1萬千瓦的電廠40年的發電量。汶川地震釋放的能量相當於90萬噸左右的氫彈,或者1萬千瓦的電廠兩年的發電量(我估算的僅供參考)。
地震震級m與釋放能量e的關系如下:
㏒e=4.8+1.5m;
1地震釋放的能量為200萬J(J為能量單位)。每提高壹級,能量增加約365,438+0倍。
目前國際上使用的地震震級——裏氏震級,是由美國地震學家Kurt 1935制定的,所以人們在談論地震震級時經常會說有多少次地震是裏氏震級。
地震強度
同等規模的地震造成的破壞不壹定壹樣;同壹次地震在不同地方造成的損失是不壹樣的。為了衡量地震破壞的程度,科學家們“造”出了另壹把“尺子”——地震烈度。在中國地震烈度表上,描述了人們的感受、普通房屋的破壞程度等現象,可以作為確定烈度的基本依據。影響強度的因素有震級、震源深度、距震源的距離、地面條件和地層結構。
壹般來說,就強度與震源和震級的關系而言,震級越大,震源越淺,強度越大。壹般來說,地震發生後,震中地區的破壞最重,烈度最高;這個烈度被稱為震中烈度。從震中到周邊地區,地震烈度逐漸降低。所以地震只有壹個震級,但不同地區造成的破壞是不壹樣的。換句話說,壹次地震可以分為幾個不同烈度的區域。這和炸彈爆炸後,遠近的傷害程度不同是壹個道理。炸彈中炸藥的數量就像星等;炸彈對不同地方的破壞程度就像強度壹樣。
如1990年2月10日,常熟-太倉發生5.1級地震。有人說蘇州是4級,無錫是3級,這是不對的。不管是在哪裏,只能說常熟-太倉發生了5.1級的地震,但這壹次,沙溪鎮、太倉、蘇州、無錫的地震烈度分別是6度、4度、3度。另外,2008年5月12日四川汶川發生8級地震,損失巨大。
世界各地都使用幾種不同的烈度表。西方國家普遍采用改進的麥誇裏烈度表,簡稱M.M .烈度表,將1度到12度* * *分為12個烈度等級。在日本,0度不設感覺,感覺分為I到VII度和* * * * 8個等級。前蘇聯和中國按12烈度等級劃分烈度表。中國在1980修訂了地震烈度表(見表)。
中國地震烈度表
1度:無感覺——只有儀器能記錄;
2度:微感——特別敏感的人在完全靜止中感受;
3度:感覺少——房間內少數人休息時有感覺,衣架輕微擺動;
4度:多感覺——多數人在室內,少數人在室外有感覺,掛物搖擺,器皿不穩嘎嘎作響;
5度:醒來——多數人在室外感覺到,牲畜躁動不安,門窗響動,墻面出現裂縫;
6度:恐慌——人站不穩,牲畜出逃,器皿掉落,簡易工棚受損,陡坡滑落;
7度:房屋損壞——房屋輕微損壞,牌樓、煙囪損壞,表面出現裂縫及噴沙、冒泡;
8度:建築物受損——房屋大部分受損,少數受損路基坍塌,地下管線斷裂;
9度:建築物普遍受損——大部分房屋受損,少數傾倒,牌樓、煙囪倒塌,鐵軌彎曲;
10度:建築物普遍被毀——房屋傾倒,道路被毀,大量巖石崩塌,水波沖向岸邊;
11度:破壞——房屋大量倒塌,大堤大面積坍塌,地表變化較大;
12度:山川變景——所有建築普遍被毀,地形劇變,動植物被毀;
比如1976唐山地震,震級7.8,震中烈度十壹度。受唐山地震影響,天津的地震烈度是八度,北京是六度,距離石家莊、太原只有四至五度。
地震現象
地震發生時,最基本的現象是地面的持續振動,主要是明顯的晃動。
震區的人們有時會感到上躥下跳,然後才會感到大震。這是因為地震波從地下到地面,縱波先到達。剪切波然後產生大幅度的水平震動,這是地震災害的主要原因。1960智利地震時,最大的晃動持續了3分鐘。地震造成的第壹個災難是房屋和建築物的毀壞。比如1976年中國唐山大地震,70% ~ 80%的建築物倒塌,造成重大人員傷亡。
地震對自然景觀也有很大的影響。主要後果是地面有斷層和地裂縫。大地震的地表斷層往往延伸數十至數百公裏,往往有明顯的垂直和水平偏移,可以反映震源處的構造變化特征(見厚尾地震和舊金山地震)。但並不是所有的地表斷層都與震源的運動直接相關,也可能是地震波的二次影響造成的。特別是在地表沈積物較厚的地區,地裂縫往往出現在山坡邊緣、河岸和道路兩側。這往往是由於地形因素,在壹側沒有支撐的情況下,表土因搖動而疏松開裂。地震的晃動使表土下沈,淺層地下水會沿著地裂縫上升到地表,形成噴砂突水現象。大地震會改變當地的地形,或隆起或下沈。城鄉道路開裂,鐵軌扭曲,橋梁斷裂。在現代城市中,由於地下管道破裂和電纜切斷,水、電和通信都被阻斷。氣體、有毒氣體和放射性物質的泄漏會導致火災、中毒、放射性汙染等次生災害。在山區,地震還會引發滑坡、塌方,往往造成掩埋村鎮的悲劇。崩塌的巖石阻塞了河流,在上遊形成了地震湖。1923年日本關東大地震期間,神奈川縣發生泥石流,順山谷而下最遠達5公裏。
原因和類型
地震分為天然地震和人工地震。另外,在壹些特殊情況下也會發生地震,比如大型隕石撞擊地面(隕石撞擊地震)。地球表面的振動有很多原因。根據地震發生的原因,地震可以分為以下幾類:
1,構造地震
長期積累的能量由於地下深處巖石的斷裂、錯動而急劇釋放,以地震波的形式向四面八方傳播,地面引起的地動稱為構造地震。這種地震發生頻率最高,破壞力最大,占全球地震的90%以上。
2.火山地震
由火山作用引起的地震,如巖漿作用和氣體爆炸,稱為火山地震。火山地震只能發生在火山活動區,而火山活動區的地震只占全球地震的7%左右。
3.陷落地震
由地下洞穴或礦井頂部坍塌引起的地震稱為塌陷地震。這樣的地震規模相對較小,頻率也很少。即使存在,也往往發生在溶洞密集的石灰巖地區或大型地下礦區。
4.誘發地震
水庫蓄水、油田註水等活動引起的地震稱為誘發地震。這種地震只發生在壹些特定的庫區或油田。
5.人工地震
地下核爆炸和炸藥爆破引起的地面震動稱為人工地震。人工地震是由人類活動引起的地震。如工業爆破、地下核爆炸引起的震動;深井高壓註水和大型水庫蓄水增加了對地殼的壓力,有時會誘發地震。