地震的科普知识

序言
2008年5月12日14时28分以汶川县映秀、漩口、卧龙三镇为震中发生了7.8级的地震,该次地震来的突然,且有很大的破坏性,在此对此次灾难中的受害者表示沉重的哀悼。
那么关于地震知识大家知道多少呢,本着知识就是力量的原则,在这介绍一下。
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何谓地震
地震(又称地动)是指岩石圈的振动,是不断运动着的地球板块积累和释放能量的一种方式。一次强烈地震过后往往伴随着一系列较小的余震。也有的地震是双震。比如印度尼西亚的苏门答腊2004年12月发生了8.7级的强震,2005年3月又发生了8.5级的地震。

相关概念
地震波:分为体波和表面波两种。体波包含纵波(P波)和横波(S波)两种。横波传播速度2.0-5千米/秒,能引起地面的水平晃动。纵波传播速度3.5-10千米/秒,能引起地面上下颠簸振动。表面波只在地表传递,能造成严重伤害,速度最慢。地震时,纵波先到达地表,所以人先感觉到地面上下振动。但由于纵波衰减比横波快,所以离震中较远的地方,只感到水平晃动。具体参见:地震波
震源:地震波产生的地方。
震中:震源在地面上的垂直投影,又称震中。震中是地表距离震源最近的地方,也是震动最强烈,受地震破坏程度最大的地方。震中及其附近的地方称为震中区,也称极震区。
震源深度:震中到震源的深度。
震中距:观测点到震中的距离。
震源距:观测点到震源的距离

如何衡量地震的级别
目前衡量地震大小的标准主要有震级和烈度两种。

震级
地震强度大小的一种度量,根据地震释放能量多少来划分。目前国际上一般采用美国地震学家查尔斯·弗朗西斯·芮希特和宾诺·古腾堡(Beno Gutenberg)于1935年共同提出的震级划分法,即现在通常所说的里氏地震规模。里氏规模是地震波最大振幅以10为底的对数,并选择距震中100千米的距离为标准。里氏规模每增强一级,释放的能量约增加31倍。小于里氏2.5级的地震,人们一般不易感觉到,称为小震或微震;里氏2.5-5.0级的地震,震中附近的人会有不同程度的感觉,称为有感地震,全世界每年大约发生十几万次;大于里氏5.0级的地震,会造成建筑物不同程度的损坏,称为破坏性地震。里氏4.5级以上的地震可以在全球范围内监测到。有记录以来,历史上最大的地震是1960年5月22日19时11分发生在南美洲智利的里氏8.9级地震。

烈度
指地震对地面所造成的破坏和影响程度,由地震时地面建筑物受破坏的程度、地形地貌改变、人的感觉等宏观现象来判定。地震烈度由意大利火山学家Giuseppe Mercalli于1902年提出,从感觉不到至全部损毁分为1-12度。5度以上才会造成破坏。

每次地震的震级数值只有一个,但烈度则因观测地点的不同而异。

地震的种类
1、地震一般可分为人工地震和天然地震两大类。由人类活动,如开山、开矿、爆破等引起的叫人工地震,除此之外便统称为天然地震。

2、按成因分
构造地震
由于地壳运动引起地壳岩层断裂错动而发生的地壳震动,称为构造地震。由于地球不停地运动变化,从而内部产生巨大地应力作用在地壳上。在地应力长期缓慢的作用下,造成地壳的岩层发生弯曲变形,当地应力超过岩石本身能承受的强度时便会使岩层断裂错动,其巨大的能量突然释放,形成构造地震。世界上绝大多数地震都属于构造地震。

火山地震
由于火山活动时岩浆喷发冲击或热力作用而引起的地震,称为火山地震。火山地震一般较小,数量约占地震总数的7%左右。地震和火山往往存在关联。火山爆发可能会激发地震,而发生在火山附近的地震也可能引起火山爆发。

陷落地震
由于地下水溶解可溶性岩石,或由于地下采矿形成的巨大空洞,造成地层崩塌陷落而引发的地震,称为陷落地裂。这类地震约占地震总数的3%左右,震级也都比较小。

诱发地震
在特定的地区因某种地壳外界因素诱发而引起的地震,称为诱发地震。这些外界因素可以是地下核爆炸、陨石坠落、油井灌水等,其中最常见的是水库地震。水库蓄水后改变了地面的应力状态,且库水渗透到已有的断层中,起到润滑和腐蚀作用,促使断层产生新的滑动。但是,并不是所有的水库蓄水后都会发生水库地震,只有当库区存在活动断裂、岩性刚硬等条件,才有诱发的可能性。

3、按震源深度分
浅源地震——震源深度小于70公里;
中源地震——震源深度在70-300公里之间;
深源地震——震源深度大于300公里。
一般来说, 震源越浅地震的破坏性也越大。破坏性地震一般是浅源地震,震源深度集中在5-20千米上下。

地震分布
统计资料表明,地震在大尺度和长时间范围内的发生是比较均匀的,但在局部和短期范围内有差异,表现在时间和地理分布上都有一定的规律性。这些都与地壳运动产生的能量的聚累和释放过程有关。

时间分布
地震活动在时间上具有一定的周期性。表现为在一定时间段内地震活动频繁,强度大,称为地震活跃期;而另一时间段内地震活动相对来讲频率少,强度小,称为地震平静期。

地理分布—地震带
地震的地理分布受一定的地质条件控制,具有一定的规律。地震大多分布在地壳不稳定的部位,特别是板块之间的消亡边界,形成地震活动活跃的地震带。全球地震主要分布在两大区带上。
一、是环太平洋地震带,包括南、北美洲太平洋沿岸,阿留申群岛、堪察加半岛,千岛群岛、日本列岛,经台湾再到菲律宾转向东南直至新西兰,是地球上地震最活跃的地区,集中了全世界80%以上的地震。本带是在太平洋板块和美洲板块、亚欧板块、印度洋板块的消亡边界,南极洲板块和美洲板块的消亡边界上。
二、是喜马拉雅-地中海地震带,大致从印度尼西亚西部,缅甸经中国横断山脉,喜马拉雅山脉,越过帕米尔高原,经中亚细亚到达地中海及其沿岸。本带是在亚欧板块和非洲板块、印度洋板块的消亡边界上。

地震带来的危害
地震是地球上主要的自然灾害之一。地球上每天都在发生地震,其中大多数震级较小或发生在海底等偏远地区,不为人们所感觉到。但是发生人类活动区强烈地震往往会给人类造成巨大的财产损失和人员伤亡。通常来讲,里氏3级以下的地震释放的能量很小,对建筑物不会造成明显的损害。人们对于里氏4级以上的地震具有明显的震感。在防震性能比较差切人口相对集中的区域,里氏5级以上的地震就有可能造成人员伤亡。

地震产生的地震波可直接造成建筑物的破坏甚至倒塌;破坏地面,产生地面裂缝,塌陷等;发生在山区还可能引起山体滑坡,雪崩等;而发生在海底的强地震则可能引起海啸。余震会使破坏更加严重。地震引发的次生灾害主要有建筑物倒塌,山体滑坡以及管道破裂等引起的火灾,水灾和毒气泄漏等。此外当伤亡人员尸体不能及时清理,或污秽物污染了饮用水时,有可能导致传染病的爆发。在有些地震中,这些次生灾害造成的人员伤亡和财产损失可能超过地震带来的直接破坏。

地震能够被预报呢?
早在中国东汉时期,张衡就发明了地动仪,并于公元138年记录到陇西大地震。长期以来,人类一直尝试着对地震做出预报,以便在地震发生之前做好准备,减小地震灾害的损失。一般认为科学的地震预报应对一次地震发生的时间、地点和震级作出较为准确的判断。但由于地球内部活动的复杂性以及人类对此缺乏有效监测手段和预报模型,时至今日,地震预报技术尚不完善,成功的例子很少,地震预报仍是当今世界科学的一大难题。

世界上首次成功预报的地震是1975年2月4日发生在中国辽宁海城的里氏7.3级地震。中国的地震部门在震前数小时正式发布了临震预报,当地政府及时采取了防护措施,疏散了大量居民。据信这次成功的预报避免了数万人的伤亡。

目前全球范围内已经建立了比较广泛的地震监测台网,科学家们还通过超深钻井等手段获取更多的地球内部信息。但是人类地震预报的水平还仅限于通过历史地震活动的研究,对地震活动做出粗略的中长期预报。在短期和临震预报方面主要还是依靠传统的地震前兆观测和监测。

地震前兆
岩体在地应力作用下,在应力应变逐渐积累、加强的过程中,会引起震源及附近物质发生物理、化学、生物、和气象等一系列异常变化。我们称这些与地震孕育、发生有关联的异常变化现象为地震前兆(也称地震异常)。它包括地震微观异常和地震宏观异常两大类。
(一)地震的宏观异常
人的感官能直接觉察到的地震异常现象称为地震的宏观异常。地震宏观异常的表现形式多样且复杂,异常的种类多达几百种,异常的现象多达几千种,大体可分为:地下水异常、生物异常、地声异常、地光异常、电磁异常、气象异常等。
1、地下水异常
地下水包括井水、泉水等。主要异常有发浑、冒泡、翻花、升温、变色、变味、突升、突降、井孔变形、泉源突然枯竭或涌出等。
2、生物异常
许多动物的某些器官感觉特别灵敏,它能比人类提前知道一些灾害事件的发生,。伴随地震而产生的物理、化学变化(振动、电、磁、气象、水氡含量异常等),往往能使一些动物的某种感觉器官受到刺激而发生异常反应。除此之外,有些植物在震前也有异常反应,如不适季节的发芽、开花、结果或大面积枯萎与异常繁茂等。
3、气象异常
地震之前,气象也常常出现反常。主要有震前闷热,人焦灼烦躁,久旱不雨或霪雨绵绵,黄雾四塞,日光晦暗,怪风狂起,六月冰雹等等。
4、地声异常
地声异常是指地震前来自地下的声音。其声有如炮响雷鸣,也有如重车行驶、大风鼓荡等多种多样。当地震发生时,有纵波从震源辐射,沿地面传播,使空气振动发声,由于纵波速度较大但势弱,人们只闻其声,而不觉地动,需横波到后才有动的感觉。所以,震中区往往有"每震之先,地内声响,似地气鼓荡,如鼎内沸水膨涨"的记载。如果在震中区,3级地震往往可听到地声。地声是地下岩石的结构、构造及其所含的液体、气体运动变化的结果,有相当大部分地声是临震征兆。掌握地声知识就有可能对地震起到较好的预报预防效果。
5、地光异常
地光异常指地震前来自地下的光亮,其颜色多种多样,可见到日常生活中罕见的混合色,如银蓝色、白紫色等,但以红色与白色为主;其形态也各异,有带状、球状、柱状、弥漫状等。一般地光出现的范围较大,多在震前几小时到几分钟内出现,持续几秒钟。我国海城、龙陵、唐山、松潘等地震时及地震前后都出现了丰富多彩的发光现象。地光多伴随地震、山崩、滑坡、塌陷或喷沙冒水、喷气等自然现象同时出现,常沿断裂带或一个区域作有规律的迁移,且与其他宏观微观异常同步,其成因总是与地壳运动密切相关。且受地质条件及地表和大气状态控制,能对人或动、植物造成不同程度的危害。
目前我们所掌握的地光异常报告,都在震前几秒钟至1分钟左右。如海城地震,澜沧、耿马地震等都搜集到了类似的报告。
6、地气异常
地气异常指地震前来自地下的雾气,又称地气雾或地雾。这种雾气,具有白、黑、黄等多种颜色,有时无色,常在震前几天至几分钟内出现,常伴随怪味,有时伴有声响或带有高温。
7、地动异常
地动异常是指地震前地面出现的晃动。地震时地面剧烈振动,是众所周知的现象。但地震尚未发生之前,有时感到地面也晃动,这种晃动与地震时不同,摆动得十分缓慢,地震仪常记录不到,但很多人可以感觉得到。最为显著的地动异常出现于1975年2月4日海城7.3级地震之前,从1974年12月下旬到1975年1月末,在丹东、宽甸、凤城、沈阳、岫岩等地出现过17次地动。
8、地鼓异常
地鼓异常指地震前地面上出现鼓包。1973年2月6日四川炉霍7.9级地震前约半年,甘孜县拖坝区一草坪上出现一地鼓,形状如倒扣的铁锅,高20厘米左右,四周断续出现裂缝,鼓起几天后消失,反复多次,直到发生地震。
与地鼓类似的异常还有地裂缝、地陷等。
9、电磁异常
电磁异常指地震前家用电器如收音机、电视机、日光灯等出现的异常。最为常见的电磁异常是收音机失灵,在北方地区日光灯在震前自明也较为常见。1976年7月28日唐山7.8级地震前几天,唐山及其邻区很多收音机失灵,声音忽大忽小,时有时无,调频不准,有时连续出现噪音。同样是唐山地震前,市内有人见到关闭的荧光灯夜间先发红后亮起来,北京有人睡前关闭了日光灯,但灯仍亮着不息。
电磁异常还包括一些电机设备工作不正常,如微波站异常、无线电厂受干扰、电子闹钟失灵等。
(2)地震的微观异常
人的感官无法觉察,只有用专门的仪器才能测量到的地震异常称为地震的微观异常,主要包括以下几类:
地震活动异常:大小地震之间有一定的关系。大地震虽然不多,中小地震却不少,研究中小地震活动的特点。有可能帮助人们预测未来大震的发生。
地形变异常: 大地震发生前,震中附近地区的地壳可能发生微小的形变,某些断层两侧的岩层可能出现微小的位移,借助于精密的仪器,可以测出这种十分微弱的变化,分析这些资料,可以帮助人们预测未来大震的发生。
地球物理变化: 在地震孕育过程中,震源区及其周围岩石的物理性质可能出现一些变化,利用精密仪器测定不同地区重力、地电和地磁的变化,也可以帮助人们预测地震。
地下流体的变化: 地下水(井水、泉水、地下岩层中所含的水)、石油和天然气、地下岩层中还可能产生和贮存一些其它气体, 这些都是地下流体。用仪器测定地下流体的化学成份和某些物理量,研究它们的变化,可以帮助人们预测地震。

地震防护
地震发生时,关键是保持清醒的头脑,正确的防护对于保证生命安全,减少人员伤亡是至关重要的。 通常可能造成危险的是比较强烈的近震。近震常以上下颠簸开始,振动较为明显,应迅速逃生。逃生应遵循就近躲避的原则,注意保护头部。

在室内可暂时躲避在坚实的家具下或墙角、厨房、卫生间等承重墙较多,跨度较小的地方,注意避开外墙体等薄弱部位。主震过后,应迅速撤至户外。在室外可跑向比较开阔的空旷地区躲避。如在山区还要注意山崩和滚石,可寻找地势较高处躲避。地震中被埋在废墟下的人员,若环境和体力许可,应设法逃生。如无力脱险自救,应尽量减少体力消耗,等待救援人员。

转载于:https://www.cnblogs.com/naotang/archive/2008/05/13/1195190.html

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