地震的原因是什么?
地震的产生:地球内部局部介质急剧破裂,产生地震波,从而引起一定范围地面振动的现象。地震开始的地方叫震源,震源正上方的地面叫震中。破坏性地震最强烈的地面震动称为极震区,往往是震中所在的区域。
地震现象:地震发生时,最基本的现象是地面的持续震动,主要是明显的晃动。震区的人们有时会感到上蹿下跳,然后才会感到大震。这是因为地震波从地下到地面,纵波先到达。剪切波然后产生大幅度的水平震动,这是地震灾害的主要原因。1960智利地震时,最大的晃动持续了3分钟。地震造成的第一个灾难是房屋和结构的破坏,造成人畜伤亡。比如1976年中国唐山大地震,70% ~ 80%的建筑物倒塌,造成重大人员伤亡。地震对自然景观也有很大的影响。主要后果是地面有断层和地裂缝。大地震的地表断层往往延伸数十至数百公里,往往有明显的垂直和水平偏移,可以反映震源处的构造变化特征(见厚尾地震和旧金山地震)。但并不是所有的地表断层都与震源的运动直接相关,也可能是地震波的二次影响造成的。特别是在地表沉积物较厚的地区,地裂缝往往出现在山坡边缘、河岸和道路两侧。这往往是由于地形因素,在一侧没有支撑的情况下,表土因摇动而疏松开裂。地震的晃动使表土下沉,浅层地下水会沿着地裂缝上升到地表,形成喷砂突水现象。大地震会改变当地的地形,或隆起或下沉。城乡道路开裂,铁轨扭曲,桥梁断裂。在现代城市中,由于地下管道破裂和电缆切断,水、电和通信都被阻断。气体、有毒气体和放射性物质的泄漏会导致火灾、中毒、放射性污染等次生灾害。在山区,地震还会引发滑坡、塌方,往往造成掩埋村镇的悲剧。崩塌的岩石阻塞了河流,在上游形成了地震湖。1923年日本关东大地震期间,神奈川县发生泥石流,顺山谷而下最远达5公里。
地震术语及相关知识:地球的结构就像一个鸡蛋,可以分为三层。中间层是“蛋黄”——核心;中间是“蛋清”——外套膜;外层是“蛋壳”——外壳。地震通常发生在地壳中。地球在不停地旋转,地壳内部也在不停地变化。由此产生的力导致地壳地层的变形、断裂和错位,因此发生了地震。地震发生在地下的地方称为震源。从震源垂直向上到地表的地方称为震中。从震中到震源的距离称为震源深度。震源集中小于70公里的地震为浅源地震,70公里至300公里的地震为中源地震,300公里以上的地震为深源地震。震源深度最深的地震是1963年印度尼西亚伊里安查亚省北部发生的5.8级地震,震源深度786公里。同样大小的地震,因为震源深度不同,对地面的破坏也不同。震源越浅,伤害越大,但波及越小,反之亦然。
一个地方到震中的距离叫做震中距。震中距小于100 km的地震称为近震,震中距在100-1000 km之间的地震称为近震,震中距大于1000 km的地震称为远震。其中,震中距越远,影响和破坏越小。
地震引起的地面振动是一种复杂的运动,是纵波和横波共同作用的结果。在震中,纵波使地面上下跳动。剪切波使地面水平摇晃。因为纵波的传播速度更快,衰减更快,而横波的传播速度更慢,衰减也更慢,所以离震中很远,你往往感觉不到上下的跳跃,但能感觉到水平的晃动。
地震本身的震级是用震级来表示的,震级是根据地震时释放的弹性波的能量来确定的。中国一般采用里氏震级。震级小于2.5的地震通常称为小震,震级为2.5 ~ 4.7的地震称为有感地震,震级大于4.7的地震称为破坏性地震。每1的震级差,地震释放的能量相差约30倍。比如7级地震相当于30次6级地震或者900次震级差为0.1的地震,释放的能量平均差为1.4倍。
某地发生大地震,往往在一段时间内发生一系列地震,其中最大的称为主震,主震前的地震称为前震,主震后的地震称为余震。
地震有一定的时空分布规律。从时间上看,地震有活跃期和平静期交替的周期性现象。从空间上看,地震的分布是有一定的带,称为地震带,主要集中在环太平洋和地中海-喜马拉雅地震带。太平洋地震带几乎集中了全球80%以上的浅源地震(0 km ~ 70 km),所有的中源地震(70 km ~ 300 km)和深源地震,释放的地震能量约占总能量的80%。地震时某一点的地面振动程度称为地震烈度。中国将地震烈度划分为12度。
震级和烈度虽然都可以反映地震的强弱,但意义是一样的。同一个地震只有一个震级,但各地烈度不一样,各地烈度值也不一样。如1990年2月10日,常熟-太仓发生5.1级地震。有人说苏州是4级,无锡是3级,这是不对的。不管是在哪里,只能说常熟-太仓发生了5.1级的地震,但这一次,沙溪镇、太仓、苏州、无锡的地震烈度分别是6度、4度、3度。地震烈度是一个经常使用的术语。划分强度有定性和定量的标准。在中国地震烈度表上,描述了人们的感受、普通房屋的破坏程度等现象,可以作为确定烈度的基本依据。
地震的原因:地球表面的振动有很多原因。根据地震发生的原因,地震可以分为以下几类:
1.构造地震:地下深处岩层错动破裂引起的地震称为构造地震(图1—1)。这种地震发生频率最高,破坏力最大,占全球地震的90%以上。
2.火山地震:由火山作用引起的地震,如岩浆作用和气体爆炸,称为火山地震。火山地震只能发生在火山活动区,而火山活动区的地震只占全球地震的7%左右。
3.塌陷地震:由地下洞穴或矿井顶部塌陷引起的地震称为塌陷地震。这样的地震规模相对较小,频率也很少。即使存在,也往往发生在溶洞密集的石灰岩地区或大型地下矿区。
4.诱发地震:由水库蓄水、油田注水等活动引起的地震称为诱发地震。这种地震只发生在一些特定的库区或油田。
5.人工地震:地下核爆炸和炸药爆破引起的地面震动称为人工地震。人工地震是由人类活动引起的地震。如工业爆破、地下核爆炸引起的震动;深井高压注水和大型水库蓄水增加了对地壳的压力,有时会诱发地震。
地震波产生的地方称为震源。震源在地面上的垂直投影称为震中。从震中到震源的深度称为震源深度。通常,震源深度小于70km的称为浅源地震,深度为70-300km的称为中原地震,深度大于300km的称为深源地震。破坏性地震通常发生在浅源地震中。比如1976年唐山地震的震源深度是12km。