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1、1,2,（一）防震减灾基础科学知识,3,一、什么是地震,地震一般是指地壳中因岩体断裂而释放能量引起的震动，同台风、暴雨、洪水、雷电等一样，是一种自然现象。全球每年约发生地震500万次，其中人们能感觉到的地震约有5万次，能够造成破坏性的5级以上的地震约1000次，可能造成巨大灾害的七级以上的地震约10次左右。,4,二、为什么会发生地震, 地球的形状、内部结构极其图象 A 地球的形状 地球的形状呈梨形，赤道半径约为6378公里，两极半径约为6356公里（见图）。,5,6,地表最主要地形区划是陆地和海洋。陆地又分为山地、丘陵、平原、高原、裂谷等地形单元。海洋 也分为洋脊、海沟、大洋盆地、岛屿与海山、
2、大陆边缘等地形单元。 B 地球的内部结构 人类在地球上已经生活了二三百万年，它的内部到底是个什么样子呢？有人说，如果我们向地心挖洞，把地球对直挖通，不就可以到达地球的另一端了吗？然而，这却是不可能的。因为目前世界上最深的钻孔也仅为地球半径的1/500，所以人类对地球内部的认识还是很不准确的。随着科学的发展，人们从火山喷发出来的物质中了解到地球的内部的物理性质和化学组成，同时利用地震波揭示了地球内部的许多秘密。1910年，前南斯拉夫地震学家莫霍洛维奇契意外地发现，地震波在传到地下50公里处有折射现象发生。他认为，这个发生折射的地带，就是地壳和地壳下面不同物质的分界面。1914年，德国地震学家古登
3、堡发现，在地下2900公里深处，存在着另一个不同物质的分界面。后来，人们为了纪念他们，就将两个面分别命名为“莫霍面”和“古登堡面”并根据这两个面把地球分为地壳、地幔和地核三个圈层。(见下图),7,8,地壳是地球最外面的一层，一般厚33公里（大陆）或7公里（海洋）。地壳分为上下两层，其间是康拉德面，在10公里左右。上部地壳只有大陆有，海洋基本缺失。上部地壳主要为花岗岩层，下部地壳主要为玄武岩层。 介于地壳和地核之间的部分是地幔，平均厚度为2870公里左右。地幔也分为上下两层，分界面约在1000公里左右。上地幔主要由超基性岩组成。下地幔主要由超高压矿物组成的超基性岩构成。 在上地幔分布着一个呈部分
4、熔融状态的软流圈，其深度在60-400公里左右，是液态岩浆的发源地。由于莫霍面上下物质都是固态，其力学性质区别不大，所以将地壳和软流圈以上的地幔部分统称为岩石圈。 地球的中心部分为地核，半径为3473公里左右。地核又可分为外核和内核。根据对地震波传播速度的测定，外核可能是液态物质，内核则是固体物质。地核的物质成分同铁陨古相似，所有有时又叫“铁镍核心”。,9, 板块,10,11,板块构造的基本概念是：岩石圈由几个大而相当稳定的板块，即相对刚性的固体岩石块体组成，它们覆盖在地球表面上，尤如圆球上的弯曲便帽。大的板块有7块，诸如太平洋板块等，还有许多小的，如北加利福尼亚外的哥尔达板块，它们都彼此相对
5、运动 。见下图:,由洋中脊，海沟和转换断层构成边界的主要构造板块,12,岩石圈深达100200千米，它们构成板块。每一板块都坐落在其下的软流层上，相对于其相邻的板块水平运动。在与相邻板块接触的边缘，板块运动产生大的拖曳力。这些力作用于岩石圈的岩石上，引起其物理的甚至化学的变化。因为岩石圈板块一般刚性和强度大，可以通过它传导力而自身不弯曲。板块之间的相对运动几乎全沿板块边界发生，不过边界自身可以有相当宽度。在这些板块边缘，地球的地质构造受板块之间相互作用力的影响，是大量激烈地质变化的发源地。 板块边缘很清楚地是地震多发带。板块边界和地震发生之间的密切关系通过彩图（见下图）中沿太平洋与北美板块的地
6、震活动图看得很清楚。震中的集中线状分布与大的活动断层，如圣安德烈斯断层，是吻合的。只有少量地震散布在绘出的主要断层之外。大断层带是地壳中的软弱带，板块间的相对运动沿它们发生。沿圣安德烈斯断裂的滑移速率是5厘米/年这是板块边界大型断裂滑移速率的典型数值。(如下图,13,14,15,16,在板块碰撞的地方，如印度板块向南亚推挤，按板块构造原理预测大规模逆冲将建造山脉，如喜马拉雅山。这种预测被沿喜马拉雅山南麓野外地质填图发现许多逆冲断层所证实。沿这些断层的滑移继续反抗着重力的下拉力而推起这条巨大山脉。印度板块沿喜马拉雅山北缘挤入中国西部，这一碰撞把亚洲向东推移，很像钢楔打入未固结的混凝土使软物质挤出
7、一样。水平力驱动亚洲向东，形成上千千米长的东西向的走滑断层。印度和缅甸北边的板块接合部是地球上最强的地震活动区。高原下边有较深源地震发生，表明印度板块向下潜行到了亚洲板块之下。,17,冰岛的辛格韦德利地堑是一条裂谷（实际是大西洋中脊出露在海平面上的一部分） 正断层运动产生了起伏的地形和陡峭的岩壁,18,因为横过一个板块的力的方向是变化的，地震形成机制和地震大小在同一板块的不同部位是不同的。世界上仅有约10%的地震沿大洋中脊系统发生，它们都是浅源地震，所释放的能量仅构成全球地震释放总能量的约5%。相反，发生在板块汇聚边界如海沟上的地震既有浅源地震，也有中源和深源地震，它们释放的能量构成世界地震释
8、放能量的90%以上。最大的地震，如1960年和1985年智利地震，1964年阿拉斯加地震和1985年墨西哥地震，大多数发生在俯冲区域，是一板块向另一板块下俯冲的结果。 地震的产生 地震是地球内部缓慢积累的能量突然释放，在地壳某些脆弱地带，造成岩石突然发生破裂，或者引发原有断层的错动，或因人为因素而引起的地球表层的振动而形成的建筑物破坏、山崩、滑坡、泥石流、地裂、地陷、喷砂、冒水等地表的破坏和海啸。,19,地震绝大部分发生在地壳中。 因地震造成的次生灾害有火灾、水灾、煤气、有毒气体泄漏，细菌、放射物扩散、瘟疫等对生命财产造成的灾害。地震是一种危害极大的自然灾害。我国是个多地震的国家，发生在我国境
9、内的地震具有频率高、强度大、震源浅及分布广等特点。因此，我国成为世界上地震伤亡人数最多的国家之一。对此，社会公众普遍怀有恐震心理，甚至谈震色变。,20,21,22,三、地震带的划分,23,24,四、中国地震带分布,25,26,27,五、地震的分类,28,29,30,六、地震的基本参数,31,32,七、地震烈度与地震震级,地震烈度是表示地面及房屋等建筑物遭受地震影响破坏的程度。同一地震发生后，不同地区受地震影响的破坏程度不同，地震烈度也不同。判断烈度的大小，是根据人的感觉、家具及物品振动情况、房屋及建筑物受破坏的程度，以及地面出现的破坏现象等。影响地震烈度大小的有下列因素：（1）地震等级；（2）
10、震源深度；（3）震中距离；（4）土壤和地质条件；（5）建筑物的性能；（6）震源机制；（7）地貌和地下水位等。按人的感觉及地震破坏情况划分等级，依次排列成表，即为地震烈度表。目前世界上地震烈度表的种类很多，以12度表较普遍。此外还有7度表（日本）和10度表等。中国采用12度表。 地震规模与地震烈度是不同的概念。地震烈度是表示地震破坏程度的标度，与地震区域的各种条件有关，并非地震之绝对强度。,33,34,地震的大小常用震级来表示。震级是根据地震时放出能量的多少来划分的，能量越大、震级越高。地震放出能量的多少用地震仪器记录地震波的方法测定。 一般地，小于3级的地震，人们难以感觉出来，称为微震；35级
11、地震人能感觉出来，称为有感地震；5级以上的地震便能造成各种破坏，称为破坏性地震或强烈地震。 震级与发生频率 下面列出的是不同里氏震级（ML）的年均发生次数和震中地区的影响： 程度 里氏震级 地震影响 发生频率 极微 2.0以下 很小，没感觉 约每天 8,000次 甚微 2.0-2.9 人一般没感觉，设备可以记录 约每天 1,000次 微小 3.0-3.9 经常有感觉，但是很少会造成损失 估计每年49,000次 弱 4.0-4.9 室内东西摇晃出声，不太可能有大量损失。当地震强度超过4.5时，已足够让全球的地震仪监测得到。 估计每年6,200次 中 5.0-5.9 可在小区域内对设计/建造不佳的
12、建筑物造成大量破坏，但对设计/建造优良的建筑物则只会有少量损害。 每年800次 强 6.0-6.9 可摧毁方圆100英里以内的居住区。 每年120次 甚强 7.0-7.9 可对更大的区域造成严重破坏。 每年18次 极强 8.0-8.9 可摧毁方圆数百英里的区域。 每年1次 超强 9.0及其以上 每20年1次 (数据来自美国地质调查局。需要注意的是由于地震影响还受当地地质条件等因素的影响，表中描述的是极端影响),35,历史纪录中最强烈的地震是1960年5月22日的智利大地震，里氏规模震级（ML）8.9级，地震矩规模（MW）9.5级。 震级与能量 由于里氏地震规模是常用对数，因此在估算能量的时候，
13、里氏震级每增加一级，释放的能量大约增加31倍。 下面列出的是不同级别的地震释放的能量相当于的TNT当量： 里氏震级 大致相应的TNT当量 实例 -1.5 6磅 手榴弹爆炸 1.0 30磅 建筑爆破 1.5 320磅 二战期间常规炸弹 2.0 1吨 二战期间常规炸弹 2.5 4.6吨 二战期间的Cookie 巨型炸弹 3.0 29吨 2003年大型燃料空气炸弹（MOAB） 3.5 73吨 1957年前苏联车里雅宾斯克核事故 4.0 1千吨 小型原子弹 4.5 5.1千吨 常见的龙卷风 5.0 32千吨 投放在日本长崎的原子弹 5.5 80千吨 1992年美国内达华Little Skull Mtn
14、.地震 6.0 10万吨 1994年美国内达华Double Spring Flat地震 6.5 50万吨 1994年Northridge地震 7.0 320万吨 目前最大型的原子弹 7.5 1600万吨 1992年美国加利福尼亚Landers地震 8.0 10亿吨 1906年美国加利福尼亚旧金山地震 8.5 50亿吨 1964年美国阿拉斯加安克雷奇耶稣受难日地震 9.0 320亿吨 2004年印度洋大地震 10.0 1万亿吨 美国加利福尼亚圣安德烈斯断层挤压地面（circling Earth）,36,中国地震烈度表,37,八、地震波是如何传播的,地震时，在地球内部出现的弹性波叫作地震波。这就像
15、把石子投入水中，水波会向四周一圈一圈地扩散一样。 地震波主要包含纵波和横波。振动方向与传播方向一致的波为纵波（P波）。来自地下的纵波引起地面上下颠簸振动。振动方向与传播方向垂直的波为横波（S波）。来自地下的横波能引起地面的水平晃动。横波是地震时造成建筑物破坏的主要原因。 由于纵波在地球内部传播速度大于横波，所以地震时，纵波总是先到达地表，而横波总落后一步。这样，发生较大的近震时，一般人们先感到上下颠簸，过数秒到十几秒后才感到有很强的水平晃动。这一点非常重要，因为纵波给我们一个警告，告诉我们造成建筑物破坏的横波马上要到了，快点作出防备。,38,39,1976年唐山大地震时，一位住在楼房里的干部突然被地震惊醒。由于这位干部平时懂点地震知识，所以当他感到地震颠簸时，迅速钻到桌子底下，五、六秒种后，房顶塌落。直到中午，他被救出后，深深感到要不是自己果断钻到桌子底下，早就没命了。他说是地震知识救了他的命。 地震学的伟大成就之一是，人们完全了解了地震波被激发的机制。在上个世纪末，一位地震学者评述地震时写道：“地震的原因还仍隐匿于朦胧之中，可能是永恒之谜，因为这些强烈震动发生的处所，远距人类观察领域之下。”许多与他同时代的人认为，火山作用是地震的首要原因，而另一些人倾向于地震源于高大山脉造成的巨大重力差。 九、地震观测,40,41,十、地震是怎样记录到的,
