防震減災(zāi)基礎(chǔ)科學(xué)知識(shí)(已修改)
2025-05-14 04:13 本頁(yè)面
【正文】 （一）防震減災(zāi)基礎(chǔ)科學(xué)知識(shí)一、什么是地震 地震一般是指地殼中因巖體斷裂而釋放能量引起的震動(dòng)，同臺(tái)風(fēng)、暴雨、洪水、雷電等一樣，是一種自然現(xiàn)象。全球每年約發(fā)生地震 500萬(wàn)次，其中人們能感覺(jué)到的地震約有 5萬(wàn)次，能夠造成破壞性的 5級(jí)以上的地震約 1000次，可能造成巨大災(zāi)害的七級(jí)以上的地震約 10次左右。 二、為什么會(huì)發(fā)生地震① 地球的形狀、內(nèi)部結(jié)構(gòu)極其圖象A地球的形狀地球的形狀呈梨形，赤道半徑約為 6378公里，兩極半徑約為 6356公里（見(jiàn)圖）。地表最主要地形區(qū)劃是陸地和海洋。陸地又分為山地、丘陵、平原、高原、裂谷等地形單元。海洋 也分為洋脊、海溝、大洋盆地、島嶼與海山、大陸邊緣等地形單元。B地球的內(nèi)部結(jié)構(gòu)人類在地球上已經(jīng)生活了二三百萬(wàn)年，它的內(nèi)部到底是個(gè)什么樣子呢？有人說(shuō)，如果我們向地心挖洞，把地球?qū)χ蓖谕?，不就可以到達(dá)地球的另一端了嗎？然而，這卻是不可能的。因?yàn)槟壳笆澜缟献钌畹你@孔也僅為地球半徑的 1/500，所以人類對(duì)地球內(nèi)部的認(rèn)識(shí)還是很不準(zhǔn)確的。隨著科學(xué)的發(fā)展，人們從火山噴發(fā)出來(lái)的物質(zhì)中了解到地球的內(nèi)部的物理性質(zhì)和化學(xué)組成，同時(shí)利用地震波揭示了地球內(nèi)部的許多秘密。 1910年，前南斯拉夫地震學(xué)家莫霍洛維奇契意外地發(fā)現(xiàn)，地震波在傳到地下 50公里處有折射現(xiàn)象發(fā)生。他認(rèn)為，這個(gè)發(fā)生折射的地帶，就是地殼和地殼下面不同物質(zhì)的分界面。1914年，德國(guó)地震學(xué)家古登堡發(fā)現(xiàn)，在地下 2900公里深處，存在著另一個(gè)不同物質(zhì)的分界面。后來(lái)，人們?yōu)榱思o(jì)念他們，就將兩個(gè)面分別命名為 “莫霍面 ”和 “古登堡面 ”并根據(jù)這兩個(gè)面把地球分為地殼、地幔和地核三個(gè)圈層。 (見(jiàn)下圖 )地殼是地球最外面的一層，一般厚 33公里（大陸）或7公里（海洋）。地殼分為上下兩層，其間是康拉德面，在 10公里左右。上部地殼只有大陸有，海洋基本缺失。上部地殼主要為花崗巖層，下部地殼主要為玄武巖層。介于地殼和地核之間的部分是地幔，平均厚度為 2870公里左右。地幔也分為上下兩層，分界面約在 1000公里左右。上地幔主要由超基性巖組成。下地幔主要由超高壓礦物組成的超基性巖構(gòu)成。在上地幔分布著一個(gè)呈部分熔融狀態(tài)的軟流圈，其深度在 60400公里左右，是液態(tài)巖漿的發(fā)源地。由于莫霍面上下物質(zhì)都是固態(tài)，其力學(xué)性質(zhì)區(qū)別不大，所以將地殼和軟流圈以上的地幔部分統(tǒng)稱為巖石圈。地球的中心部分為地核，半徑為 3473公里左右。地核又可分為外核和內(nèi)核。根據(jù)對(duì)地震波傳播速度的測(cè)定，外核可能是液態(tài)物質(zhì)，內(nèi)核則是固體物質(zhì)。地核的物質(zhì)成分同鐵隕古相似，所有有時(shí)又叫 “鐵鎳核心 ”。 ② 板塊板塊構(gòu)造的基本概念是：巖石圈由幾個(gè)大而相當(dāng)穩(wěn)定的板塊，即相對(duì)剛性的固體巖石塊體組成，它們覆蓋在地球表面上，尤如圓球上的彎曲便帽。大的板塊有 7塊，諸如太平洋板塊等，還有許多小的，如北加利福尼亞外的哥爾達(dá)板塊，它們都彼此相對(duì)運(yùn)動(dòng) 見(jiàn)下圖 :由洋中脊，海溝和轉(zhuǎn)換斷層構(gòu)成邊界的主要構(gòu)造板塊巖石圈深達(dá) 100～ 200千米，它們構(gòu)成板塊。每一板塊都坐落在其下的軟流層上，相對(duì)于其相鄰的板塊水平運(yùn)動(dòng)。在與相鄰板塊接觸的邊緣，板塊運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生大的拖曳力。這些力作用于巖石圈的巖石上，引起其物理的甚至化學(xué)的變化。因?yàn)閹r石圈板塊一般剛性和強(qiáng)度大，可以通過(guò)它傳導(dǎo)力而自身不彎曲。板塊之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)幾乎全沿板塊邊界發(fā)生，不過(guò)邊界自身可以有相當(dāng)寬度。在這些板塊邊緣，地球的地質(zhì)構(gòu)造受板塊之間相互作用力的影響，是大量激烈地質(zhì)變化的發(fā)源地。板塊邊緣很清楚地是地震多發(fā)帶。板塊邊界和地震發(fā)生之間的密切關(guān)系通過(guò)彩圖（見(jiàn)下圖）中沿太平洋與北美板塊的地震活動(dòng)圖看得很清楚。震中的集中線狀分布與大的活動(dòng)斷層，如圣安德烈斯斷層，是吻合的。只有少量地震散布在繪出的主要斷層之外。大斷層帶是地殼中的軟弱帶，板塊間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)沿它們發(fā)生。沿圣安德烈斯斷裂的滑移速率是 5厘米 /年 —— 這是板塊邊界大型斷裂滑移速率的典型數(shù)值。 (如下圖 在板塊碰撞的地方，如印度板塊向南亞推擠，按板塊構(gòu)造原理預(yù)測(cè)大規(guī)模逆沖將建造山脈，如喜馬拉雅山。這種預(yù)測(cè)被沿喜馬拉雅山南麓野外地質(zhì)填圖發(fā)現(xiàn)許多逆沖斷層所證實(shí)。沿這些斷層的滑移繼續(xù)反抗著重力的下拉力而推起這條巨大山脈。印度板塊沿喜馬拉雅山北緣擠入中國(guó)西部，這一碰撞把亞洲向東推移，很像鋼楔打入未固結(jié)的混凝土使軟物質(zhì)擠出一樣。水平力驅(qū)動(dòng)亞洲向東，形成上千千米長(zhǎng)的東西向的走滑斷層。印度和緬甸北邊的板塊接合部是地球上最強(qiáng)的地震活動(dòng)區(qū)。高原下邊有較深源地震發(fā)生，表明印度板塊向下潛行到了亞洲板塊之下。 冰島的辛格韋德利地塹是一條裂谷（實(shí)際是大西洋中脊出露在海平面上的一部分）正斷層運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生了起伏的地形和陡峭的巖壁 因?yàn)闄M過(guò)一個(gè)板塊的力的方向是變化的，地震形成機(jī)制和地震大小在同一板塊的不同部位是不同的。世界上僅有約 10%的地震沿大洋中脊系統(tǒng)發(fā)生，它們都是淺源地震，所釋放的能量?jī)H構(gòu)成全球地震釋放總能量的約 5%。相反，發(fā)生在板塊匯聚邊界如海溝上的地震既有淺源地震，也有中源和深源地震，它們釋放的能量構(gòu)成世界地震釋放能量的 90%以上。最大的地震，如 1960年和 1985年智利地震， 1964年阿拉斯加地震和 1985年墨西哥地震，大多數(shù)發(fā)生在俯沖區(qū)域，是一板塊向另一板塊下俯沖的結(jié)果。 ③ 地震的產(chǎn)生地震是地球內(nèi)部緩慢積累的能量突然釋放，在地殼某些脆弱地帶，造成巖石突然發(fā)生破裂，或者引發(fā)原有斷層的錯(cuò)動(dòng)，或因人為因素而引起的地球表層的振動(dòng)而形成的建筑物破壞、山崩、滑坡、泥石流、地裂、地陷、噴砂、冒水等地表的破壞和海嘯。地震絕大部分發(fā)生在地殼中。 因地震造成的次生災(zāi)害有火災(zāi)、水災(zāi)、煤氣、有毒氣體泄漏，細(xì)菌、放射物擴(kuò)散、瘟疫等對(duì)生命財(cái)產(chǎn)造成的災(zāi)害。地震是一種危害極大的自然災(zāi)害。我國(guó)是個(gè)多地震的國(guó)家
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