地震-普通地质学

第七章地震普通地质学地震:排在第一位的自然灾害•2008年5月12日14点28分，四川汶川地震•震级8级，单边逆冲断裂型地震。强度极大，影响面积巨大。房屋、桥梁、道路毁坏、山河改观、河道堵塞交通、通讯毁坏；地震死亡人数8万多人•1976年唐山地震死亡24万人，整个唐山城夷为一片平地国外地震地震工作者的任务1.预测预报地震；2.为城建、桥梁、铁路、水库工程等建设把关。多大安全系数?能抗多大地震?库水会不会引发地震?3.了解地球的结构构造（人工地震、COCOP、核爆）本章内容第二节地震波与地震仪第一节地震的含义及有关地震描述术语第三节地震的分布第四节地震预报与预防第五节地震的危害一、地震定义：地震是地壳的快速颤动。由地球内部的不平衡运动(内动力地质作用)所产生。是一种经常发生的、有规律的自然灾害地质现象。第一节地震的含义及有关地震描述术语地壳岩层突然运动释放能量引起的剧烈地动土耳其1999.8第一节地震的含义及有关地震描述术语•地震成因：“弹性回跳”理论断层围栏a.初始位置b.变形、能量积聚c.破裂，能量释放d.岩层回弹至变形前的形状1906年美国旧金山地震位移量断层地质家眼中看到的…•1）震源：震动发生的地方•2）震中：震源在地表的垂直投影•3）震源深度：从震中到震源的距离•4）震中距；从观测点(如地震台)到震中的距离地震波震中震源断层断层崖第一节地震的含义及有关地震描述术语二、地震描述术语•5）震源距（d）：震源到地震台的距离(BS)•6）等震线：地表裂度相等的点的连线二、地震描述术语•地震等级(震级)•震源深度•震中距•土壤和地质条件•建筑物的性能•地貌及地下水条件等。影响地震烈度的因素二、地震描述术语•构造地震：约占地震总数的90％。•火山地震：约占总数的7％。•冲击地震：约占地震总数的3％。因山崩、滑坡等原因引起，或因碳酸盐岩地区岩层受地下水长期溶蚀形成许多地下溶洞，洞顶塌落引起的塌陷地震。•诱发地震人类活动导致的地震。如水库储水诱发的水库地震。三、地震的类型•地震的成因类型地震的其它分类地震震级分类：无感地震（3级)有感地震（3级)强地震（5--7级)大地震（7－8级)剧震（8级）按地震震源深度:浅源地震（70公里)中源地震（70--300公里)深源地震（300公里)三、地震的类型本章内容：第二节地震波与地震仪第一节地震的含义及有关地震描述术语第三节地震的分布第四节地震预报与预防第五节地震的危害2、面波（L波)：S波和P波在地表相遇激发产生的一种弹性波.仅沿地表面或弹性分界面传播,不能传入地下.特点：波长大、振幅大、传播慢、破坏性最大.第二节地震波与地震仪一.地震波：由地震产生的弹性波。按传播方式分二类三种.1.体波(bodywave)：地震时从震源发出并能在地球内部各方向传播的弹性波。它包括地震纵波和横波.纵波(P波):为推进波(pushwave),如弹簧,质点振动方向与波的传播方向一致;在固、液、气体中均可传播;它通过介质体积的变化而传播,速度快,最先到达震中,引起地面最先发生上下振动.但破坏性较弱.横波(S波):为剪切波(shearwave),如抖绳,质点振动方向与波的传播方向垂直;只能在固体中传播；它通过介质形态的变化而传播,速度较慢,晚于纵波到达震中,引起地面前后左右振动.破坏性较强.地震仪－记录地震波的仪器二、地震仪世界上最早的地震仪－候风地动仪（汉张衡）1.东汉张衡（公元132年）发明侯风地动仪。青铜，直径八尺,形如酒坛.中心设中轴,四周为8条杠杆机制的龙。龙口各含一铜球,下有一蛤蟆张口承接.受某方地震波冲击,立杆失去平衡,侧向震波方向,使此方龙口张开,铜球落入蛤蟆口中,便知此方发生了地震。特点:只能验震,不能记录转动纸筒摆锤岩石地面振动支架地震仪的工作原理拉线依据摆的原理设计。仪器分二部分：拾震器(接受振动)、记录器(记录震动)。附件有:放大器,时钟,报警器。特点:既能验震,又能记录。摆锤弹簧地震仪的工作原理地震观测站地震观测站地震观测站震源震中地震波传播时间图四、地震的记录与定位•震中的确定1.在地震图上读取P波和S波之间的时间间隔2.由传播时间图获得距震中的距离3.以所在观测站为圆心、该距离为半径在地图上画圆4.3个圆应在震中处相交•震中的确定震中震级确定:100km处标准地震仪所测面波的最大振幅（微米）的常用对数划分为10级。为一对数尺度。震级每提高1级，大地振动增大10倍,能量释放增加30倍。已测到的最大地震为里氏9.0级。里氏震级（Richterscale）：CaliforniaInstituteofTechnology的RicherCF以智利8.9级地震释放的能量为据，依次确定出震级与能量的的关系。震级(magnitude)：衡量地震绝对强度的级别。由地震释放能量的大小所决定，一次地震只有一个震级。剧震：几乎是毁灭性的，人员大量死亡大震：严重经济损失，人员大量死亡强震：造成数十亿美元的破坏，人员死亡中震：财产毁坏轻震：部分财产毁坏小震：人有感觉震级（等量公斤炸药）能量释放里氏震级无感地震1889年-1976年全球特大地震统计2001以来8级以上地震2001萨尔瓦多8中国昆仑山口8.12003日本北海道8.02004苏门答腊岛西部9.12005苏门答腊岛西部8.52008.5.12四川汶川8.0I级:极弱,人无感觉XII级:毁灭性破坏8）地震烈度(intensity)：对地震破坏性大小的量度Mercall（意）根据建筑物破坏程度将其分成12个等级，即12度地震烈度。我国采用了这一分类法,并根据我国情况建立了12度地震烈度表二、地震描述术语烈度人的感觉一般房屋其它现象参考物理指数Cm/sCm/m大多数房屋危害程度平均危害指数加速度速度Ⅹ骑自行车的人会摔倒；处不稳定状态的人会摔出几尺远倒塌－大部分倒塌，不堪修复0.71-0.90山崩和地震断裂出现；基岩上的拱桥毁坏；大多数砖烟囱从根部破坏或倒毁1000（708-1414100（72-141)Ⅺ毁灭地震断裂延续很长；山崩常见；基岩上拱桥毁坏Ⅻ地面剧烈变化，山河改观本章内容：第二节地震波与地震仪第一节地震的含义及有关地震描述术语第三节地震的分布第四节地震预报与预防第五节地震的危害全球地震分布全球地震分布三个主要的地震带：第三节地震的分布地中海－喜马拉雅地震带环太平洋地震带大洋洋极及大陆裂谷地震带•环太平洋及沿岸山脉带：•全世界约80％的浅源地震，90％的中源地震和几乎全部深源地震都发生在这一带。•地中海---喜玛拉雅带：•太平洋地震带外几乎其余的较大浅源地震和中源地震都发生在这一带。•大洋洋脊及大陆裂谷带：•浅源地震为主。全球地震分布与板块边界的关系全球地震的绝大多数发生在板块边界（提供了地震释放总能量的95%）板块内部的地震常常与古板块边界或造山带有关我国地震的分布1、邻近环太平洋地震带：东北、华北、华南、台湾、华东沿海为中-浅源地震、但东北有深源地震。华北为古老刚性地壳，不震则已，一震则大震。华南为较年青破裂型地壳，能量不易集中，故大震极少。2、西北-西南地震带：塔里木、喜马拉雅、川西-滇东为新构造强烈活动区，属地中海-印尼带.多发生在盆地与高山的交接带.。为中-浅源地震，震级较大，5-7级常见。中国地震震中分布图中国地震带的划分本章内容：第二节地震波与地震仪第一节地震的含义及有关地震描述术语第三节地震的分布第四节地震预报与预防第五节地震的危害第四节地震预报与预防•地震预报三要素：时间、地点、震级•一、中长期预报•1、根据地震活动规律预测–1011-1076:活跃65年→1077-1289:平静212年→–1290-1368:活跃78年→1369-1483:平静114年→–1484-1730:活跃246年→1731-1811:平静80年→–1812-现在:预计活跃200年（至2012年）•规律:活跃期越来越长，平静期越来越短.•2、地震地质调查预测•确定地震危险地带（活断层带）。二、近震预报地面变形测量（卫星激光距离测量）；地应力测量；地球物理测量：热红外异常－地壳深部物质在震前产生微裂隙，放出气体，形成局部“温室效应”。可用卫星红外遥感探测；地磁场：岩石的压磁效应出现的地磁场变化；电阻率：岩石承受力达到破坏所需力的一半时，会产生裂隙，使体积增加。造成扩容,电阻率增加；地声地光.地下水变化、水面变化、井水化学成分变化;泥砂上喷;氡气量变化；动植物异常（竹林开花,鸡飞狗叫,鼠虫乱窜）；地震规律：小震后有大震、大震后有余震。地震预测卫星红外线遥感图•云南丽江县•1996年2月3日7.0级地震•震前49天成功预报三、海啸(tsunami)1定义:海底突然局部变动，引起海水大幅度升降，形成巨大波浪的现象。地震可以产生海啸。2特征：1937年前苏勘察加半岛,浪高达64米、波峰距100公里、速度700-800公里/小时。3破坏力：破坏力极大.1960年智利地震产生海啸，700公里/小时传至日本，冲进海港，将码头淹没，房屋冲跨，将鱼船“开运丸”号冲上陆地，压倒民房。4原因：海底断裂活动，引起地震;或海底火山口崩塌,或海底斜坡上沉积物的大规模滑动5地点：与地形、构造环境有关.海岸临近深海,大能量的海水汹涌上岸（智利、日本）;喇叭形海湾、四周都是海洋的地方如夏威夷，极易受海啸影响.6我国：影响较小.一是近岸有宽阔的大陆架，摩擦作用大,海啸能量被消耗,二是岛屿起屏障作用.地震引起的海啸海啸造成的破坏:阿拉斯加1964年地震2004年12月26日。里氏9.0级地震。震中：印尼北苏门达腊西海岸外的海域2004印尼地震及海啸死难人数:135,236100分钟后2004年苏门达腊地震海啸的传播速度图中每条色带表示在广海传播1小时。发生于苏门达腊的海啸在7小时后到达索马里.四、地震预防增加建筑物的防震强度灌水（减小摩擦力）通过一系列无破坏的小震释放能量制造平衡（地基用钢珠）五、地震利用1地震层析：宽频带高分辨率地震波接收仪,研究深部构造2地震勘探，寻找石油3地震能量能否应用？第四节地震预报与预防地震预测:成功与失败•1975年,在东北海城附近发生里氏7.3级地震。在地震发生前5小时，我国地震学家作出了成功预测。大约100万人被撤离家园。地震使海城的半数房屋倒塌，死亡仅数百人。•时隔一年之后的1976年，在唐山市发生了里氏7.8级的地震，但震前人们却没有得到任何警告:唐山市几乎被夷为平地，超过240,000人在这场灾难中丧生……本章内容：第二节地震波与地震仪第一节地震的含义及有关地震描述术语第三节地震的分布第四节地震预报与预防第五节地震的危害•大地晃动•土壤液化•滑坡、岩崩、河道堵塞•海啸•火灾、疾病等第五节地震的危害•大地振动和晃动使建筑物毁坏•晃动的程度和时间为影响毁坏程度的重要因素•土壤液化和余震加剧破坏程度大地晃动地震的危害土壤液化•受摇晃时，土壤失去强度，如同液体般流动•湿的、松散的土壤和沉积物最易受影响日本新滹,1964地震的危害•地震期间大地振动和强烈晃动可在山区引发滑坡、泥石流等滑坡、泥石流、地面破坏、河道堵塞地震的危害选择=结果汇报结束谢谢观看！欢迎提出您的宝贵意见！