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1、第三讲第三讲第三讲第三讲 地球的地球的地球的地球的内动力地质作用内动力地质作用内动力地质作用内动力地质作用 The Internal ProcessThe Internal Process 地质作用概述地质作用概述 地震活动地震活动 岩浆作用与变质作用岩浆作用与变质作用 构造运动构造运动地质作用概述地质作用概述地质作用概述地质作用概述? ?地球是活动的，最明显的变化是地壳的变化，地地球是活动的，最明显的变化是地壳的变化，地 壳变化的过程称为壳变化的过程称为地质作用地质作用（ProcessProcess）? ?地质作用需要消耗能量，能量有来自地球内部的地质作用需要消耗能量，能量有来自地球内部的
2、能量（重力、热量、旋转能），有来自外部的能能量（重力、热量、旋转能），有来自外部的能 量（太阳辐射、日月引力等）量（太阳辐射、日月引力等）? ?各种地质作用的综合结果造就了地球表面各种特各种地质作用的综合结果造就了地球表面各种特 征的地貌景观，也造就了人类需要的各种矿产资征的地貌景观，也造就了人类需要的各种矿产资 源源地质作用主要类型地质作用主要类型地质作用主要类型地质作用主要类型? ?内力地质作用内力地质作用? ?地震活动地震活动? ?岩浆作用岩浆作用? ?变质作用变质作用? ?构造运动构造运动? ?外力地质作用外力地质作用? ?风化风化剥蚀剥蚀搬运搬运沉积沉积成岩成岩? ?滑坡、坍塌滑坡、
3、坍塌? ?蒸发、升华蒸发、升华? ?盐碱化、荒漠化盐碱化、荒漠化地地地地 震震震震地震波地震波地震波地震波震级和烈度震级和烈度震级和烈度震级和烈度地震的分布地震的分布地震的分布地震的分布What is an What is an earthquakeearthquake? Under what ? Under what circumstances do earthquakes occur? circumstances do earthquakes occur? How does a seismograph record the How does a seismograph record the
4、 location of a location of a “ “quake quake “ “? If we could view ? If we could view the Earththe Earth s interior, what would it look s interior, what would it look like?like? ?地震地震地震地震（ earthquakeearthquake）及基本概念及基本概念及基本概念及基本概念美国旧金山美国旧金山(1906)日本神户地震日本神户地震(1995)唐山地震实例（唐山地震实例（1976） 地震活动（地震活动（地震活动（地震
5、活动（earthquakeearthquakeearthquakeearthquake）地地 震震地球特别是地壳的快速颤动；地球特别是地壳的快速颤动；地球特别是地壳的快速颤动；地球特别是地壳的快速颤动；是地壳运动的一种特殊的表现形式；是地壳运动的一种特殊的表现形式；是地壳运动的一种特殊的表现形式；是地壳运动的一种特殊的表现形式；是极为常见的一种内力地质作用。是极为常见的一种内力地质作用。是极为常见的一种内力地质作用。是极为常见的一种内力地质作用。?震震震震 源源源源 （seismic focusseismic focus）?震震震震 中（中（中（中（epicenterepicenter）?震源
6、深度（震源深度（震源深度（震源深度（focus depthfocus depth）?震中距（震中距（震中距（震中距（epicentralepicentral distance)distance)见第十章见第十章见第十章见第十章 地震波及地球的内部构造地震波及地球的内部构造地震波及地球的内部构造地震波及地球的内部构造震 源震 中断层震 源震 中断层震源深度震源深度地震一般可分为三类 （按震源深度）浅源地震（0-70km）中源地震(70-300km)深源地震(300-700)地震一般可分为三类 （按震源深度）浅源地震（0-70km）中源地震(70-300km)深源地震(300-700)分布最广，占
7、地 震总数分布最广，占地 震总数72.572.5，其 中震源深度在 30km以内这为数 最多，其 中震源深度在 30km以内这为数 最多占地震总数 4占地震总数 4占地震总数 23.5占地震总数 23.5?全球每年发生地震约全球每年发生地震约全球每年发生地震约全球每年发生地震约500500万次，但大部分地震是不易万次，但大部分地震是不易万次，但大部分地震是不易万次，但大部分地震是不易察觉的察觉的察觉的察觉的?人类能直接感觉到的地震每年约人类能直接感觉到的地震每年约人类能直接感觉到的地震每年约人类能直接感觉到的地震每年约5 5万次万次万次万次?其中破坏性严重的地震每年约其中破坏性严重的地震每年约
8、其中破坏性严重的地震每年约其中破坏性严重的地震每年约1 1- -2 2次，而次，而次，而次，而8 8级以上的特级以上的特级以上的特级以上的特大地震要间隔若干年才发生一次大地震要间隔若干年才发生一次大地震要间隔若干年才发生一次大地震要间隔若干年才发生一次什么因素导致地球发生地震？什么因素导致地球发生地震？什么因素导致地球发生地震？什么因素导致地球发生地震？其地震波又是怎样传播的？其地震波又是怎样传播的？其地震波又是怎样传播的？其地震波又是怎样传播的？Sir G.G. StokesSir G.G. StokesSir G.G. StokesSir G.G. Stokes（1819181918191
9、819- - - -1903190319031903）1849184918491849年英国学者斯托克斯证实地震时产年英国学者斯托克斯证实地震时产年英国学者斯托克斯证实地震时产年英国学者斯托克斯证实地震时产 生出两种弹性波：纵波（波，主波）生出两种弹性波：纵波（波，主波）生出两种弹性波：纵波（波，主波）生出两种弹性波：纵波（波，主波） 和横波（波，次波）和横波（波，次波）和横波（波，次波）和横波（波，次波） 地震波（地震波（地震波（地震波（seismic waveseismic wave）? 地震波地震波地震波地震波 ：地震时，震源区聚集：地震时，震源区聚集：地震时，震源区聚集：地震时，震源区
10、聚集的能量以弹性波的形式释放出来，的能量以弹性波的形式释放出来，的能量以弹性波的形式释放出来，的能量以弹性波的形式释放出来，向四周辐射传播。通常把研究地震向四周辐射传播。通常把研究地震向四周辐射传播。通常把研究地震向四周辐射传播。通常把研究地震的科学称地震学（的科学称地震学（的科学称地震学（的科学称地震学（seismologyseismology）?1800180018001800多年前，张衡创制了世界多年前，张衡创制了世界多年前，张衡创制了世界多年前，张衡创制了世界 上最早的地震仪上最早的地震仪上最早的地震仪上最早的地震仪 侯风地动仪（遗侯风地动仪（遗侯风地动仪（遗侯风地动仪（遗憾的是该仪器
11、和它的制作方法都没憾的是该仪器和它的制作方法都没憾的是该仪器和它的制作方法都没憾的是该仪器和它的制作方法都没 有流传下来）有流传下来）有流传下来）有流传下来）?1880188018801880年，英国学者米尔恩（年，英国学者米尔恩（年，英国学者米尔恩（年，英国学者米尔恩（ J.Milne,1850J.Milne,1850J.Milne,1850J.Milne,1850- - - -1913191319131913）等制造了可等制造了可等制造了可等制造了可 以记录地震波传播情况的地震仪，以记录地震波传播情况的地震仪，以记录地震波传播情况的地震仪，以记录地震波传播情况的地震仪， 随后又提出大地震所
12、产生的弹性波随后又提出大地震所产生的弹性波随后又提出大地震所产生的弹性波随后又提出大地震所产生的弹性波 可传遍全球的观点可传遍全球的观点可传遍全球的观点可传遍全球的观点?1889188918891889年，德国的波茨坦首次记年，德国的波茨坦首次记年，德国的波茨坦首次记年，德国的波茨坦首次记 录到日本发生的地震录到日本发生的地震录到日本发生的地震录到日本发生的地震。 地震的震级与烈度地震的震级与烈度地震的震级与烈度地震的震级与烈度是表示地震能量大小的等级是表示地震能量大小的等级是表示地震能量大小的等级是表示地震能量大小的等级 一次地震只有一个震级，以这次一次地震只有一个震级，以这次一次地震只有一
13、个震级，以这次一次地震只有一个震级，以这次 地震中的主震震级为代表地震中的主震震级为代表地震中的主震震级为代表地震中的主震震级为代表 从震源释放出的弹性波能量越大从震源释放出的弹性波能量越大从震源释放出的弹性波能量越大从震源释放出的弹性波能量越大 ，震级就越大，震级就越大，震级就越大，震级就越大 其波动量可用其振幅大小来计算其波动量可用其振幅大小来计算其波动量可用其振幅大小来计算其波动量可用其振幅大小来计算 。因此，震级可用地震仪上记录。因此，震级可用地震仪上记录。因此，震级可用地震仪上记录。因此，震级可用地震仪上记录 到的最大振幅来测定到的最大振幅来测定到的最大振幅来测定到的最大振幅来测定?
14、震级震级震级震级（earthquake magnitudeearthquake magnitude） 震级（M M M M）与地震总能量（E E E E） 的关系Log E = 11.8 + 1.5MLog E = 11.8 + 1.5MLog E = 11.8 + 1.5MLog E = 11.8 + 1.5M 震级和能量是对数关系震级和能量是对数关系 震级相差1级，能量约相差 32倍,1级地震能量相当与 210震级相差1级，能量约相差 32倍,1级地震能量相当与 2106 6J J 地震能量是指地震时，从震 源发出的弹性波能量，非指 震源区岩石所积累的全部应 变能地震能量是指地震时，从震
15、源发出的弹性波能量，非指 震源区岩石所积累的全部应 变能涵义涵义涵义震中距震中距100km处处震中距震中距100km处用伍德处用伍德安德生 标准地震仪安德生 标准地震仪用伍德用伍德安德生 标准地震仪记录到最大振幅为 1um为单位的对数值安德生 标准地震仪记录到最大振幅为 1um为单位的对数值记录到最大振幅为 1um为单位的对数值记录到最大振幅为 1um为单位的对数值M=log4M=log4M=log4例如例如一个级地震，约相当于一个级地震，约相当于一个级地震，约相当于一个级地震，约相当于32323232个级地震的能量个级地震的能量个级地震的能量个级地震的能量 相当于相当于相当于相当于10001
16、00010001000个级地震的能量个级地震的能量个级地震的能量个级地震的能量 一个一个一个一个8.58.58.58.5级地震的能量是级地震的能量是级地震的能量是级地震的能量是3.63.63.63.61010101017171717，相当于一百，相当于一百，相当于一百，相当于一百万千瓦的大型发电厂连续十年发电的总和万千瓦的大型发电厂连续十年发电的总和万千瓦的大型发电厂连续十年发电的总和万千瓦的大型发电厂连续十年发电的总和 爆炸一枚氢弹释放的能量为爆炸一枚氢弹释放的能量为爆炸一枚氢弹释放的能量为爆炸一枚氢弹释放的能量为1010101016161616，比一个，比一个，比一个，比一个8 8 8 8级级级级地震的能量还少地震的能量还少地震的能
