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1、第七章第七章地震活动性和地震机制地震活动性和地震机制?地震活动性地震活动性?地震机制地震机制?地震预报地震预报第一节第一节 地震活动性地震活动性?地震活动性不仅指地震发生的地震活动性不仅指地震发生的频度频度，而且包括 地震发生的，而且包括 地震发生的能量能量和和地点地点。 ?地震的空间分布显示出地壳和上地幔的不均匀 性，而地震的时间序列和发生规律又能反映地壳 应力和介质的某种力学性质。地震的空间分布显示出地壳和上地幔的不均匀 性，而地震的时间序列和发生规律又能反映地壳 应力和介质的某种力学性质。 ?板块构造理论的基本概念和地震活动性的研究 是分不开的。板块构造理论的基本概念和地震活动性的研究
2、是分不开的。地震基本参数地震基本参数地震基本参数地震基本参数?发震时刻；发震时刻；?震中位置震中位置:经度，纬度；震源深度；经度，纬度；震源深度；?地震大小地震大小: M (震级震级)。地震强度的表示地震强度的表示地震强度的表示地震强度的表示?表示地震的强弱有两种方法：震级和烈度。表示地震的强弱有两种方法：震级和烈度。 ?震级是地震固有的属性，与所释放的震动能量有 关。它可以自地震图中地震波的振幅、地震波的周期 以及地震台的震中距来计算。震级是地震固有的属性，与所释放的震动能量有 关。它可以自地震图中地震波的振幅、地震波的周期 以及地震台的震中距来计算。 ?地震波能量和震级的通用关系为地震波能
3、量和震级的通用关系为?烈度表示地震影响或破坏的大小。烈度表示地震影响或破坏的大小。 ?烈度不但与地震本身的大小有关，而且与观测点的 距离、土质情况、建筑物的类型等都有关系。烈度不但与地震本身的大小有关，而且与观测点的 距离、土质情况、建筑物的类型等都有关系。 ?震级和烈度都是表示地震强弱的，但概念不同。震级和烈度都是表示地震强弱的，但概念不同。M5 . 18 .11Elg+=地震（极震区）烈度与震级对应关系地震（极震区）烈度与震级对应关系地震（极震区）烈度与震级对应关系地震（极震区）烈度与震级对应关系烈 度烈 度震 级震 级1.9 2.53.13.74.34.95.56.16.77.37.98
4、.520012001年年年年1111月月月月1414日昆仑山口西地震的震级日昆仑山口西地震的震级日昆仑山口西地震的震级日昆仑山口西地震的震级 中国地震台网：中国地震台网： 平均震级：平均震级：8.2 使用台站数：使用台站数：34个个 最大震级：最大震级：8.8（泉州）（泉州） 最小震级：最小震级：7.3（乌加河）（乌加河） NEIC: 平均震级：平均震级：8.0 使用台站数：使用台站数：491个个地震震级的确定与调整地震震级的确定与调整地震震级的确定与调整地震震级的确定与调整描述地震的基本概念描述地震的基本概念描述地震的基本概念描述地震的基本概念地震烈度地震烈度地震烈度地震烈度为什么地震局公布
5、的地震震中位置与经 常人们的感觉不一样？为什么地震局公布的地震震中位置与经 常人们的感觉不一样？地震活动性的定量表现地震活动性的定量表现（1）单位面积、单位时间内所发生的大于一定震级）单位面积、单位时间内所发生的大于一定震级MS的地震次数的地震次数。古登堡里克特定律：logabnM= = n为一定地区和一定时间内发生的震级从M到M+dM的地震 频度。古登堡里克特定律关系：频度的对数与震级成正比。 简单地说，就是大地震少，小地震多。GR关系图（内蒙）GR关系图（内蒙）ML2.3ML2.31970-19991970-2004（2）单位面积、单位时间内的应变释放量。）单位面积、单位时间内的应变释放量
6、。本尼奥夫曾经认为，各地震的能量平方根之 和能表示由某一地震群引起的应变释放。本尼奥夫曾经认为，各地震的能量平方根之 和能表示由某一地震群引起的应变释放。19001910192019301940195019601970198019902000201001020t3.0某地区地震年应变释放图地震活动性的定量表现地震活动性的定量表现E （3）单位面积、单位时间内所释放的地震波能量。）单位面积、单位时间内所释放的地震波能量。如果用这种表达方式，则少数大地震占的份量很大。 一个地区的地震活动性，一般用能量作为衡量标准 的，认为凡平均每年释放地震能量多的，便是地震活动性 高的地区，反之则低。地震活动性高
7、的地方是否地震危险性就大呢地震活动性高的地方是否地震危险性就大呢？不一定，因为地震活动性是由地震频度和地震强度决定的地震活动性是由地震频度和地震强度决定的，而地震危险性则主要取决于地震危险性则主要取决于地震强度地震强度。世界地震活动性（空间分布）世界地震活动性（空间分布）世界地震活动性（空间分布）世界地震活动性（空间分布）地震带位于板块边界 85%发生在海洋，15%发生在大陆地震带位于板块边界 85%发生在海洋，15%发生在大陆板块的相互作用板块的相互作用板块的相互作用板块的相互作用板块相互作用的三种形 式：碰撞；分离； 相互滑动。板块相互作用的三种形 式：碰撞；分离； 相互滑动。六大板块示意
8、图六大板块示意图中国地震震中分布图中国地震震中分布图陕西华县陕西华县 83万万 河北唐山河北唐山 24万万 宁夏海原宁夏海原 23万万 山西洪洞山西洪洞 20万万造成人员死亡造成人员死亡造成人员死亡造成人员死亡的地震灾害事件分布的地震灾害事件分布的地震灾害事件分布的地震灾害事件分布地震灾害地震灾害地震灾害地震灾害 54%54%54%54%气象灾害气象灾害气象灾害气象灾害 40%40%40%40%地质灾害地质灾害地质灾害地质灾害 4%4%4%4%海洋与海洋与海洋与海洋与 林业灾害林业灾害林业灾害林业灾害 1%1%1%1%其他灾害其他灾害其他灾害其他灾害 1%1%1%1%1949年以来我国自然灾害
9、造成人员死亡比例1949年以来我国自然灾害造成人员死亡比例地震是造成人员死亡最多的自然灾害地震是造成人员死亡最多的自然灾害地震是造成人员死亡最多的自然灾害地震是造成人员死亡最多的自然灾害我国大陆我国大陆7级以上破坏性地震级以上破坏性地震20省省20世纪中国大陆地震灾害统计20世纪中国大陆地震灾害统计6.06.06.06.0- - - -6.96.96.96.9级地震：级地震：级地震：级地震：380380380380次次次次 7.07.07.07.0- - - -7.97.97.97.9级地震：级地震：级地震：级地震：65656565次次次次 8.08.08.08.0级以上地震：级以上地震：级以
10、上地震：级以上地震：7 7 7 7次次次次 8.58.58.58.5级以上地震：级以上地震：级以上地震：级以上地震：2 2 2 2次次次次 6 6 6 6级以上地震袭击的省份：级以上地震袭击的省份：级以上地震袭击的省份：级以上地震袭击的省份：28282828个个个个 死亡人数死亡人数死亡人数死亡人数：59595959万人万人万人万人 伤残人数：伤残人数：伤残人数：伤残人数：76767676万人万人万人万人 倒坍房屋：倒坍房屋：倒坍房屋：倒坍房屋：600600600600余万间余万间余万间余万间 受灾人数：受灾人数：受灾人数：受灾人数：数亿人次数亿人次数亿人次数亿人次 直接经济损失：直接经济损失
11、：直接经济损失：直接经济损失：数百亿元数百亿元数百亿元数百亿元 间接经济损失：间接经济损失：间接经济损失：间接经济损失：数千亿元数千亿元数千亿元数千亿元欧亚板块欧亚板块欧亚板块欧亚板块太平洋板块太平洋板块太平洋板块太平洋板块印度板块印度板块印度板块印度板块中国地震活动和地震灾害的基本背景中国地震活动和地震灾害的基本背景中国地震活动和地震灾害的基本背景中国地震活动和地震灾害的基本背景我国本世纪强震周期我国本世纪强震周期我国本世纪强震周期我国本世纪强震周期统计平均表明统计平均表明统计平均表明统计平均表明: : : :（）每个活跃（）每个活跃（）每个活跃（）每个活跃 期持续时间为期持续时间为期持续时
12、间为期持续时间为 t = 11t = 11t = 11t = 1117171717年年年年（）每个活跃（）每个活跃（）每个活跃（）每个活跃 期中发生期中发生期中发生期中发生15151515次左右次左右次左右次左右 7 7 7 7级以上级以上级以上级以上的大地震；的大地震；的大地震；的大地震；（）最大震级（）最大震级（）最大震级（）最大震级 在在在在7.87.87.87.8- - - -8.58.58.58.5级级级级之间。之间。之间。之间。第四代地震烈度区划图第四代地震烈度区划图第四代地震烈度区划图第四代地震烈度区划图第二节第二节 地震机制地震机制 震源机制意义重大震源机制意义重大 习惯指断层
13、方位、位移和应力释放模式 以及产生地震波的动力学过程。习惯指断层方位、位移和应力释放模式 以及产生地震波的动力学过程。地震的分类地震的分类地震的分类地震的分类?构造地震构造地震构造地震构造地震( (约约约约 占占占占90%90%以上以上以上以上); ); ?火山地震火山地震火山地震火山地震( (约约约约 占占占占7%7%左右左右左右左右); ); ?塌陷地震塌陷地震塌陷地震塌陷地震; ; ?诱发地震诱发地震诱发地震诱发地震; ; ?人工地震。人工地震。人工地震。人工地震。地震机制地震机制地震机制地震机制? ?“ “弹性回跳说弹性回跳说弹性回跳说弹性回跳说” ” : :地球内部不断积累的应变能超
14、过岩地球内部不断积累的应变能超过岩地球内部不断积累的应变能超过岩地球内部不断积累的应变能超过岩 石强度时产生断层，断层形成后，岩石弹性回跳，石强度时产生断层，断层形成后，岩石弹性回跳，石强度时产生断层，断层形成后，岩石弹性回跳，石强度时产生断层，断层形成后，岩石弹性回跳， 恢复原来状态，于是把积累的能量突然释放出来，恢复原来状态，于是把积累的能量突然释放出来，恢复原来状态，于是把积累的能量突然释放出来，恢复原来状态，于是把积累的能量突然释放出来， 引起地震。引起地震。引起地震。引起地震。 ? ?“ “岩浆冲击说岩浆冲击说岩浆冲击说岩浆冲击说” ”：地下岩石导热不均，部分溶融体地下岩石导热不均，
15、部分溶融体地下岩石导热不均，部分溶融体地下岩石导热不均，部分溶融体 积膨胀，挤压围岩，导致围岩破例产生地震。积膨胀，挤压围岩，导致围岩破例产生地震。积膨胀，挤压围岩，导致围岩破例产生地震。积膨胀，挤压围岩，导致围岩破例产生地震。? ?“ “相变说相变说相变说相变说” ”：地下物质在一定临界温度和压力下，地下物质在一定临界温度和压力下，地下物质在一定临界温度和压力下，地下物质在一定临界温度和压力下， 从一种结晶状态转化为另一种结晶状态，体积突然从一种结晶状态转化为另一种结晶状态，体积突然从一种结晶状态转化为另一种结晶状态，体积突然从一种结晶状态转化为另一种结晶状态，体积突然 变化而发生地震。变化
16、而发生地震。变化而发生地震。变化而发生地震。弹性回跳学说弹性回跳学说弹性回跳学说弹性回跳学说弹性回跳理论弹性回跳理论弹性回跳理论弹性回跳理论(Elastic Rebound Theory)(Elastic Rebound Theory)19061906年旧金山大地震年旧金山大地震年旧金山大地震年旧金山大地震震源机制解震源机制解?震源机制解是什么震源机制解是什么?地震断层作用的图形速记地震断层作用的图形速记 (走向，倾角，滑移走向，倾角，滑移)?震源辐射花样的震源球（下半球或上半球）在 平面圆上的投影震源辐射花样的震源球（下半球或上半球）在 平面圆上的投影?地震地震P波初动方向的表示（四象限分布）波初动方向的表示（四象限分布）震源机制解的描述震源机制解的描述断层模型断层模型P P P P波初动（波初动（波初动（波初动（First Motion)First Motion)First M
