地震基础知识

1.什么是地震？什么是地震灾害？地震,是人们通过感觉和仪器查觉到的地面振动。它与风雨、雷电一样，是一种极为普遍的自然现象。强烈的地面振动，即强烈地震，会直接和间接造成破坏，成为灾害。凡由地震引起的灾害，统称之为地震灾害。直接地震灾害是指由于强烈地面振动及形成的地面断裂和变形。引起建筑物倒塌和损坏，造成了人身伤亡及大量社会物质的损失，例如震惊全国的1976年7月28日唐山大地震，整个唐山市变成一片废墟，共死亡24．2万人，损失达100亿元。间接地震灾害则是指由于强烈地震而使山体崩塌，形成滑坡、泥石流；水坝、河堤决口或发生海啸而造成水灾；震后流行瘟疫；由于没有熄灭的火源、燃气管道泄漏或电线短路引起的火灾；地震使生产、储存设备或输送管道破坏造成有毒气体蔓延；震后由于人们为了避震造成的摔、挤、踩等伤亡以及由于人们对地震知识缺乏了解或者由于某些社会政治因素产生的地震谣言，往往造成较大的社会心理影响等。据地震历史资料，火灾是一种最容易发生的地震次生灾害，造成的损失也常常比较大。例如，著名的1923年9月1日日本关东大地震（8.2级），在距震中一百公里的东京，大震后半小时，有136处起火。火灾发生后，由于街道狭窄，救火车开不进去，水源断绝，大火蔓延。全东京房子被烧掉三分之二。所有地震中毁坏的57万所房屋中，有44万所是··被大火烧掉的。死亡的十多万人中有五万六千人是被大火烧死的。由此可见，有些地震带来的惨重损失，并不都是地震的直接灾害造成，次生灾害的损失有时也很严重。2.何谓震源、震中、震源深度？地球上每天都要发生上万次地震，这些地震都发生在地壳和上地幔中的特殊部位，我们把地球内部发生地震的地方叫作震源。理论上常将震源看成一个点，而实际上它是具有一定规模的一个区域。震源在地面的投影叫震中。与震源的概念相类似，实际上的震中也是一个区域，即震中区。将震源看作一个点，此点到地面的垂直距离叫震源深度。地震可以发生在地表以下几公里至数百公里，而绝大部分地震的震源深度都是几十公里。根据震源深度，可以分为浅源地震、中源地震和深源地震。3.震级、烈度、灾度是一回事吗？震级是按一定的微观标准，表示地震能量大小的一种量度。它是根据地震仪器的记录推算得到的，只与地震能量有关。烈度是指地震在地面产生的实际影响，即地面运动的强度或地面破坏的程度，烈度不仅与地震本身的大小（震级）有关，也与震源深度、离震中的距离及地震波所通过的介质条件等多种因素有关。在一定的地区范围内，在震源深度等条件相近的情况下，震级与烈度之间可以建立起一定的联系。灾度是用来评估自然灾害本身造成的社会损失的度量标准，根据我国国情，有人建议我国的灾度应取经济损失和人口的直接死亡数及折算的经济损失数为其评估的依据。4.地震分哪几类？哪类地震对人类的危害最大？地震分为天然地震和人工地震两大类。天然地震主要是构造地震。它是由于地下深处岩石破裂、错动把长期积累起来的能量急剧释放出来，以地震波的形式向四面八方传播出去，到地面引起的房摇地动。构造地震约占地震总数的90％以上。其次是由于火山喷发引起的地震，称为火山地震，约占地震总数的7％。此外，某些特殊情况下也会产生地震，如岩洞崩塌（陷落地震）、大陨石冲击地面（陨石冲击地震）等。人工地震是由于人为活动引起的地震。如工业爆破、地下核爆炸造成的振动；在深井中进行高压注水以及大水库蓄水后增加了地壳的压力，有时也会诱发地震。一般所说的地震，多指天然地震，特别是构造地震，它对人类的危害最大。5.什么叫构造地震？构造地震是由地壳构造运动引起的；当力的作用使地壳或更深部位的岩石产生变形、断裂和滑动时，常常伴随着地震发生，这类地震称为构造地震。在构造地震中最普遍的是由断层活动引起的地震。一种情况是板块生长带（洋中脊，碰撞带和俯冲带）的张裂、粘滑运动造成的应力释放。第二种情况是板内断层带的某些部位，如拐弯点、间断点、雁列区、枢纽点和断层面坑凹起伏较大的地段（专业术语称障碍点和粗糙面），应力比较容易积累，当应力积累超过这些部位的承受力时断层就产生错动，以此来释放能量。第三种情况是由于地壳应力的作用方向和强度的变化，在一些原来没有断层但介质相对脆弱的地方产生新的断层，释放所积累的能量。总之，无论哪种情况，断层破裂和错动的瞬间急剧释放出的能量以弹性波的形式引起地壳的振动就是通常所说的构造地震。构造地震是天然地震中最常见，灾害性最大的一类，它占地震总数的90％，而且震级强度大。目前已记录到的最大构造地震震级为8.9级（智利，1960年5月22日）．另外，构造地震的分布与最新活动的构造带一致。6.什么是水库诱发地震？水库诱发地震是指在兴建水利水电工程中，由于水库蓄水而引起的地震活动。水库诱发地震的发生是有条件的，并不是所有的水库蓄水都会诱发地震。一般而言，库容越大，坝体越高则发生诱发地震的可能性也就越大。我国有15个水库诱发地震震例。据不完全统计，全世界所报导过的震例约一百多个。由于与相同震级的天然地震相比，水库诱发地震具有烈度明显偏高的特点，所以造成的局部性破坏较严重，不仅对水库工程及附近地区特别是下游城镇居民的安全构成直接威胁，而且会造成较大的社会影响。在已知震例中，以印度的柯依纳和我国的新丰江水库地震造成的破坏最为严重，数百人在地震中丧生，成千人受伤，坝体建筑和发电设施受到不同程度的破坏，电站停止运转，以致造成区域性的工业瘫痪。水库诱发地震问题应引起有关部门高度重视，但并不可怕，多年来的研究使人们正取得逐步深入的认识。我国诱发地震工作者正在进行着预报水库诱发地震的探索，并作了一些有益的尝试。例如，对已发震的新丰江水库作出了加固大坝的决策，从而有力地避免了1962年3月19日发生的6．1级地震可能造成的更严重的破坏。7.地震可诱发什么次生灾害？地震灾害包括直接灾害、次生灾害和三次灾害等。地震时造成的建筑物工程设施的破坏称直接灾害；因建筑物工程设施倒塌而引起的火灾、水灾、煤气和有毒气体泄漏、细菌和放射物扩散等对生命财产的威胁称次生灾害。由次生灾害引起的或因抗震防灾体制不健全，人们防灾意识淡薄、指挥系统失灵而造成社会恐慌动乱，使震灾加重称三次灾害。城市是各种生命线工程高度集中的地区，地上地下各种管网密布，地震次生灾害尤为突出，国内外历次大地震都有不同程度的表现。如1975年2月5日海城地震（7．3级），鞍钢因停电而铁水冻结，高炉停产；营口市水电设备破坏，全市停水、停电，城市瘫痪。1976年7月28日唐山地震（7．8级），开滦矿供电中断，涌水量猛增，矿井被淹；天津碱厂白灰捻滑坡使30多人丧生；化工厂阀门破坏、溢氯死5人。1923年9月1日日本关东地震（8．2级），水管破坏，大火持续三天两夜，横滨被烧光，东京烧掉三分之二。1964年6月16日日本新漓地震（7．5级），油库受震起火，直至原油烧尽，300多所民房工厂无一幸免。1906年4月18日美国旧金山地震（8．3级），火炉翻倒引起大火，供水系统破坏，大火持续三天三夜，10平方公里的市区化为灰烬。1960年5月6日智利地震（最大地震8．9级）引发海啸，沿海建筑物大部分被海浪卷走，破坏房屋16万栋。8.什么叫砂土液化？有什么危害？砂土液化是指饱水的粉细砂或轻亚粘土在地震力的作用下瞬时失掉强度，由固态变成液体状态的力学过程。砂土液化主要是在静力或动力作用下，砂上中孔隙水压力上升，抗剪强度或剪切刚度降低并趋于消失所引起的。随着一次破坏性地震的发生，由砂土液化而造成的危害是十分严重的。喷水冒砂使地下砂层中的孔隙水及砂颗粒被搬到地表，从而使地基失效，同时地下土层中固态与液态物质缺失，导致不同程度的沉陷。使地面建筑物倾斜、开裂、倾倒、下沉，道路的路基滑移，路面纵驰在河流岸边，则表现为岸边滑移，桥梁落架等。此外，强烈的承压水流失携带土层中的大量砂颗粒一并冒出，堆积在农田中将毁坏大面积的农作物。总之，一次破坏性地震过后，在砂土液化严重区，不管是地表的农作物还是地面的建筑物都会遭到严重损失。9.世界地震分布有什么特点？世界地震分布是相当不均匀的，绝大多数地震都分布在南纬60度和北纬60度之间的广大地区，在南极和北极地区是很少有地震发生的。世界地震分布的最大特点是具有全球规模的带状分布现象。据此，人们把全球地震分布划分为四条巨大地震带：1．环太平洋地震活动带：该带在东太平洋主要沿北美、南美大陆西海岸分布，在北太平洋和西太平洋主要沿岛屿外侧分布。环太平洋地震带是地球上地震活动最强烈的地带，全世界约80％的浅源地震、90％的中源地震和几乎所有的深源地震都集中在该带上。所释放的地震能量约占全球地震能量的80％。2．地中海一喜马拉雅地震活动带：该地震带横贯欧亚大陆，大致呈东西向分布，全带总长约15000公里，宽度各地很不一致。西起大西洋亚速尔群岛，穿地中海、经伊朗高原，进入喜马拉雅山，在喜马拉雅山东端向南拐弯经缅甸西部、安达曼群岛、苏门答腊岛、爪哇岛至班达海附近与西太平洋地震带相连。该带的地震活动仅次于环太平洋地震带，环太平洋地震带外的几乎所有的深源、中源地震和大多数的浅源大地震都发生在这个带上。该带地震释放的能量约占全球能量5％。3．大洋中脊地震活动带：此地震活动带婉蜒于各大洋中间，几乎彼此相连。总长约65000公里，宽约1000-7000公里，其轴部宽100公里左右。大洋中脊地震活动带的地震活动性较之前两个带要弱得多，而且均为浅源地震，尚未发生过特大的破坏性地震。4．大陆裂谷地震活动带：该带与上述三个带相比其规模最小，不连续分布于大陆内部。在地貌上常表现为深水湖，如东非裂谷、红海裂谷、贝加尔裂谷、亚丁湾裂谷等。大陆裂谷地震活动性也比较强，均属浅源地震。10.我国有哪些主要地震带？我国境内强震分布非常广泛，除浙江、贵州两省外，其他各省都有6级以上地震发生。地震在空间分布上表现了不均一性，往往呈带状分布，称为地震带。我国东部主要地震带有郯城一庐江地震带、河北平原地震带、汾渭地震带、燕山一渤海地震带、东南沿海地震带等；西部有北天山地震带、南天山地震带、祁连山地震带、昆仑山地震带和喜马拉雅山地震带；中部为南北地震带，贯穿中国；另外还有台湾地震带，它是西太平洋地震带的一部分。11.地震带与活断层有什么关系？我们所说的活断层是第四纪期间，尤其是距今10万年来有过活动，今后仍可能活动的断层。它的规模可大到板块边界，也可小到仅几十公里长。那么，地震带与活断层有什么关系呢？下述现象能帮助回答这个问题。1．绝大多数强震震中分布干活断层带内。我们知道全球有两个大的地震带：环太平洋带和地中海一喜马拉雅带。两者释放的能量占全球地震总能量的95％，而这两个带部是活动的板块边界大断层带。2．世界上著名的破坏性地震所产生的地表新断层与原来存在的断层走向一致或完全重合。如1906年美国旧金山发生的8．3级地震沿圣安德列斯断层产生了450公里的地表破裂；我国1920年的宁夏海原地震、1931年的新疆富蕴地震、1932年的甘肃昌马地震、1970年的云南通海地震、1973年的四川炉霍地震、1988年的云南澜沧一耿马地震等，都产生了与原断层大体重合的新断层。3．在许多活动断层上都发现了古地震（指有仪器记录以前的地震）及其重复现象。每一发震断层上的重复时间从几百年至上万年。我国建国以来受灾损失最大的唐山地震，在断层上也发现了古地震现象。这告诉我们：不仅是现在，而且过去的地震也是沿断层分布的。4．大多数强震的极震区和等震线的延长方向和当地断层走向一致。大地震的前震和余震也沿断层线性分布。5.震源力学分析（震源机制）得出，震源错动面的产状大部分和地表断层一致。总之，这些自然现象说明：地震带与活断层有着成因上的密切联系。因此可通过地震带发现和研究活动断层带，而活动断层带的存在和断层作用又是产生地震和地震成常分布的根本原因。12.为什么我国西部是世界上地震最活跃、最强烈和最集中的地区？按地震成因分类，我国绝大多数地震属构造地震。而我国西部地区是构造活动最强烈的地区。在青藏高原和天山地区，切断全新世沉积物的活断层十分发育，并且其规模、运动幅度巨大。这些活断层绝大部分易于积累应力，从而形成导致地震发生时走滑