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地震概述和预测

2019-07-08 15:50 作者:凌霄百科  | 我要投稿

地震

地震又称 地动 、地振动,是 地壳 快速释放能量过程中造成的 振动 ,期间会产生 地震波 的一种 自然 现象。地球上板块与板块之间相互挤压碰撞,造成板块边沿及板块内部产生错动和破裂,是引起地震的主要原因。

地震台网

震源

地球内部岩层破裂引起振动的地方称为震源。它是有一定大小的区域,又称震源区或震源体,是地震能量积聚和释放的地方。人为因素引起的地震的震源称 人工震源 ,如人工爆破(炸药爆破, 核弹 试验)等。

地震类型

构造地震(主要)、火山地震、塌陷地震、诱发地震、人工地震

震中

震源在地表的投影点,震中并非一个点,而是一个区域。

震中距

观察点到震中的地球球面距离称为这一点的震中距(△)。有时以长度来表示(公里数);有时用它对应的地心张角度来表示,1 0约等于110公里。根据震中距离大小,可将地震分为地方震(△≤100公里)、近震(100公里≤△≤1000公里)和远震(△>1000公里)。

震源深度

指震源到地面的垂直距离(h)。震源深度在70公里以内的浅源地震占全球地震的百分之九十以上。迄今测到的最深震源深度为720公里。

震源深度是从震源到地面(震中)的垂直距离。根据震源深度可以把地震分为浅源地震、中源地震和深源地震。

浅源地震:0—60公里,简称浅震。浅震对构筑物威胁最大。同级地震,震源越浅,破坏力越强。

中源地震:60—300公里。

深源地震:300公里以上。观测到最深的地震是720公里。

地震波

地震波(seismic wave)是由地震震源向四处传播的振动,指从震源产生向四周辐射的弹性波。按传播方式可分为纵波(P波)、横波(S波)(纵波和横波均属于体波)和面波(L波)三种类型。地震发生时,震源区的介质发生急速的破裂和运动,这种扰动构成一个波源。由于地球介质的连续性,这种波动就向地球内部及表层各处传播开去,形成了连续介质中的弹性波。

震级

震级:是指地震大小,通常用字母M表示。地震愈大,震级数字也愈大,世界上最大的震级为9.5级。它是根据地震波记录测定的一个没有量纲的数值,用来在一定范围内表示各个地震的相对大小(强度)。

地震烈度

地震烈度(seismic intensity)表示地震对地表及工程建筑物影响的强弱程度。(或释为地震影响和破坏的程度)。是在没有仪器记录的情况下,凭地震时人们的感觉或地震发生后器物反应的程度,工程建筑物的损坏或破坏程度、地表的变化状况而定的一种宏观尺度。 因此烈度的鉴定主要依靠对上述几个方面的宏观考察和定性描述。

地震带

地震带是指地震集中分布的地带,地球上主要有三处地震带——环太平洋火山、地中海、洋脊地震带。地震带基本上在板块交界处,在地震带内震中密集,在带外地震的分布零散。地震带常与一定的地震构造相联系。

全球主要地震活动带有三个:环太平洋火山、地中海、洋脊地震带

我国地震带

我国位于世界两大地震带――环太平洋地震带与欧亚地震带之间,受太平洋板块、印度板块和菲律宾海板块的挤压,地震断裂带十分活跃。中国地震主要分布在五个区域:台湾省、西南地区、西北地区、华北地区、东南沿海地区和23条地震带上。


构造板块(板块构造说)

板块构造说(theory of plate tectonics)是指现代地学理论之一。20世纪60年代中,在大量海洋地质、池球物理和海底地貌等资料分析的基础上建立起来的一种大地构造学说。

它认为地球的岩石圈分裂成为若干巨大的板块。岩石圈板块塑性软流圈发生大规模水平运动;板块与板块之间或相互分离.或相互汇聚.或相互平移,引起了地震、火山和构造运动。板块构造说囊括了大陆漂移、海底扩张、转换断层、大陆碰撞等概念,为解释全球地质作用提供了颇有成效的格架。

岩石圈并非是整体一块,它被许多活动带分割成大大小小的块体,这些块体就是所说的板块。岩石圈可以划分成太平洋板块、欧亚板块、印度一澳大利亚板块、非洲板块、北美洲板块、南美洲板块和南极洲板块等七个大板块

板块的边界类型: 拉张型边界、挤压型边界、剪切型边界

构造运动

地质学专业术语,由地球内动力引起岩石圈地质体变形、变位的机械运动。构造运动是由地球内力引起地壳乃至岩石圈的变位、变形以及洋底的增生、消亡的机械作用和相伴随的地震活动,岩浆活动和变质作用。构造运动产生褶皱、断裂等各种地质构造,引起海、陆轮廓的变化,地壳的隆起和拗陷以及山脉、海沟的形成等。构造运动在造成地壳演变的过程中起着重大作用。

地质构造运动

指地壳结构改变和地壳物质变位的运动。又称地壳运动或大地构造运动。人类对固体地球研究范围仅限地壳,所以地质构造运动是指地壳运动。

构造应力

构造应力是由于地质构造作用引起的应力。地质构造运动(含地震)归根到底是一个岩层变形与破坏的力学过程,与之对应的应力场叫构造应力场。

构造应力场通常指导致构造运动的地应力场,或者由于构造运动而产生的地应力场。在地质力学中,构造应力场是指形成构造体系和构造型式的地应力场,包括构造体系和构造型式所展布的地区,连同它内部在形成这些构造体系和构造型式时的应力分布状况,它是确定构造体系或构造型式的必要步骤之一。

构造地震

构造地震亦称“断层地震”。地震的一种,由地壳(或岩石圈,少数发生在地壳以下的岩石圈上地幔部位)发生断层而引起。地壳(或岩石圈)在构造运动中发生形变,当变形超出了岩石的承受能力,岩石就发生断裂,在构造运动中长期积累的能量迅速释放,造成岩石振动,从而形成地震。波及范围大,破坏性很大。世界上百分之90以上的地震、几乎所有的破坏性地震属于构造地震。

地应力

地应力(crustal stress)存在于地壳中的应力。即由于岩石形变而引起的介质内部单位面积上的作用力。它一般包括两部分:(1)由覆盖岩石的重量引起的应力,它是由引力和地球自转惯性离心力引起的;(2)由邻近地块或底部传递过来的构造应力。这种应力是指与标准状态差异的部分,它除包括由邻近地块或底部传来的现代构造应力外,还包括过去构造运动残留下来而尚未完全松弛掉的残留应力,以及附近人为工程(如隧洞、开采面)引起的应力变化。构造应力直接反映地壳运动的动力源,它是造成地震的一个重要因素。

地震灾害

地震灾害是指由地震引起的强烈地面振动及伴生的地面裂缝和变形,使各类建(构)筑物倒塌和损坏,设备和设施损坏,交通、通讯中断和其他生命线工程设施等被破坏,以及由此引起的火灾、爆炸、瘟疫、有毒物质泄漏、放射性污染、场地破坏等造成人畜伤亡和财产损失的灾害。

地震灾害具有突发性和不可预测性,以及频度较高,并产生严重次生灾害,对社会也会产生很大影响等特点。

直接灾害

是指由于地震破坏作用(包括地震引起的强烈振动和地震造成的地质灾害)导致房屋、工程结构、物品等物质的破坏

次生灾害

地震次生灾害是指由于强烈地震造成的山体崩塌、滑坡、泥石流、水灾等威胁人畜生命安全的各类灾害。包括社会层面(路破坏导致交通瘫痪、煤气管道破裂形成的火灾、下水道损坏对饮用水源的污染、电讯设施破坏造成的通讯中断,还有瘟疫流行、工厂毒气污染、医院细菌污染或放射性污染)和自然层面(如滑坡、崩塌落石、泥石流、地裂缝、地面塌陷、砂土液化等次生地质灾害和水灾,发生在深海地区的强烈地震还可引起海啸。)

我国地震灾害的特点:分布广、强度大、频率高、震源浅、灾情重

地震前兆

地震前,在自然界发生的与地震有关的异常现象,我们称之为地震前兆,它包括微观前兆和宏观前兆两大类。常见的地震前兆现象有:地震活动异常、地震波速度变化、地壳变形、地下水异常变化、地下水中氡气含量或其它化学成分的变化、地应力变化、地电变化、地磁变化、重力异常、动物异常、地声、地光、地温异常等等。当然,上述这些异常变化都是很复杂的,往往并不一定是由地震引起的。例如地下水位的升降就与降雨、干旱、人为抽水和灌溉有并。再如动物异常往往与天气变化、饲养条件的改变、生存条件的变化以及动物本身的生理状态变化等等有关。因此,我们必须在首先识别出这些变化原因的基础上,再来考虑是否与地震有关。

地震宏观前兆

人的感官能直接觉察到地震前兆称为地震的宏观前兆,简称宏观前兆。比较常见的有,井水陡涨陡落、变色变味、翻花冒泡、温度升降,泉水流量的突然变化,温泉水温的突然变化,动物的习性异常,临震前的地声和地光等

地声

地震发生时,一小部分地震波能量传入空气变成声波而形成的声音。在基岩露出地表和表土层很薄的靠山地区,容易听到地声。听到地声的时间一般在感到地面振动之前,也有的在赶到地面振动之后。

地光

地光是在地震发生时,受震动波及之区域上空所出现的光。地震过程中的地光现象最为明显。地光出现的时间大多与地震同时,在震前和震后也存在目击记录。震光的出现方式与极光非常相似。地震光的持续时间由几秒至几十秒不等。地震光的大小和亮度不一定与地震能量、地震震级或地震烈度成比例。有时地震时所产生的电磁波会干扰无线电通讯。其形状有带状光、闪光、柱状光、片状光等。颜色也是多种多样的。低空大气中出现的片状光、弧状光和带状光等多为青白色,地面上冒出的火球、火团则多为红色。

地震微观前兆

人的感官无法觉察,只有用专门的仪器才能测量到的地震前兆称为地震的微观前兆,简称微观前兆,主要包括以下几类:地震活动异常、地形变异常、地球物理变化、地下流体的变化。

地震仪

地震仪是一种监视地震的发生,记录地震相关参数的仪器。我国东汉时代的科学家张衡,在公元132年就制成了世界上最早的“地震仪”--地动仪。


现代地震仪

记录地震波的仪器称为地震仪,它能客观而及时地将地面的振动记录下来。其基本原理是利用一件悬挂的重物的惯性,地震发生时地面振动而它保持不动。由地震仪记录下来的震动是一条具有不同起伏幅度的曲线,称为地震谱。曲线起伏幅度与地震波引起地面振动的振幅相应,它标志着地震的强烈程度。从地震谱可以清楚地辨别出各类震波的效应。纵波与横波到达同一地震台的时间差,即时差与震中离地震台的距离成正比,离震中越远,时差越大。由此规律即可求出震中离地震台的距离,即震中距。

类别

在地震研究中使用的地震仪主要有三种,每一种都有与它们将要测量的地震震动幅度(速度和强度)相应的周期(周期指的是摆完成一次摆动所需的时间长度,或者来回摆动一次所需的时间)。

短周期

一般用于研究初次和二次震动,测量移动速度最快的地震波。这是因为这些地震波移动速度太快,短周期地震仪在不到一秒钟的时间就能完成一次摆动;它同样能够放大记录下来的地震波图,使研究人员能够看出地壳瞬间运动的轨迹。

长周期

使用的摆锤一般需要20秒左右的时间完成一次摆动,可以用来测量跟随在地壳初次和二次震动后的较缓慢的移动。地震检测仪网络使用的就是这种类型的工具。

超长或宽波段

具有最长摆锤摆动周期的地震仪叫超长型或宽波段地震仪。宽波段地震仪的应用越来越广泛,通常能够对全世界范围内的地壳运动提供更为全面的信息。

地震观测

地震台网 是由各级地震台、站所构成的观测网络。而中国地震台网中心是中国地震局直属事业单位,是我国防震减灾工作的重要业务枢纽、核心技术平台和基础信息国际交流的重要窗口。

地震台 是指利用各种地震仪器进行地震观测的观测点; 开展地震观测和地震科学研究的基层机构。

地震检测台站:我国地震监测工作,从单一的观测发展到由测震、电磁、形变和地下流体等多学科、多测项类别的综合观测体系;观测技术逐步实现了从模拟观测向数字化、智能化、网络化等方式的转变;逐步建立了基本覆盖全国及重点区域的地震监测台网。



地震预报

地震预报是指在地震发生前,对未来地震发生的震级、时间和地点进行预测预报,并及时公布于众,让预测受灾区人们做好预防工作,以减少人员伤亡和财产损失。根据时间尺度的不同,可将地震预报分为5 个阶段,即:长期预报、中期预报、短期预报、临震预报和主震后余震预报。但是,人类的视线还无法穿透厚实的岩层直接观测地球内部发生的变化,因此,地震预报,尤其是短期临震预报始终是困扰世界各国地震学家的一道世界性难题。

预报地震的方法大体有三种:地震地质法、地震统计法、地震前兆法,但三者必须相互结合、相互补充,才能取得较好的效果。

预报内容:发生时间、地点(位置)、震级(大小)、发震概率。

地震预报的现状和进展

我们对地震孕育发生的原理、规律有所认识,但还没有完全认识;我们能够对某些类型的地震做出一定程度的预报,但还不能预报所有的地震,我们作出的较大时间尺度的中长期预报已有一定的可信度,但短临预报的成功率还相对较低。

各种理论研究和模型在处理复杂地震时都遇到了很多困难,但都对地震在孕震及前兆现象做了不同程度的机理阐述,为地震预报提供了一些物理基础。

在我国,地震预报的发布权在政府。属于地震系统的任何一级行政单位、研究单位、观测台站、科学家和任何个人,都无权发布有关地震预报的消息。

面临的主要困难

虽有成功案例,但虚报、漏报和错报在占相当大的比例。

预测的带有经验性和推测性。

主要原因是现在的科学技术水平还未达到完全掌握地震自身规律的程度。

主要困难:地球内如“不可入”;大地震“非频发”;地震的物理过程复杂。

地震预报的前景

坚信地震是可预测的

地震预测的途径应坚持:

  1. 依靠科技进步和科学家群体

  2. 强化对地震及其前兆的观测

  3. 坚持地震预测的科学实验

  4. 加强国内外研究合作

成果

‘九五’期间,中国建立了国家数字地震台网,含有50个数字地震台站,同时建立了一批区域数字地震台网。进入‘九五’以来,又实施了中国地壳运动观测网络的大型科学工程,建立了GPS观测网络。该网络包括25个连续观测的基准站、56个定期复测的基本站和1000多个不定期复测的区域站。国家数字地震台网和中国地壳运动观测网络均于2000年正式建成并通过了国家验收,2001年已投入正式运行。目前已在地震科学和地震监测预报研究中展示了广阔前景。此外,通过‘九五’大力加强卫星遥感技术在地震监测中的应用研究。

与国际同步进行的中国地震预报研究也取得了重要进展。

中国过去几十年来的研究与实践也是地震预报未来新发展的宝贵财富。如在地震及其前兆观测和震例资料积累方面,中国由于采用广泛监测、广泛建网的方针,自1966年以来,在台网监视地区,已积累了近200个5级以上地震震例和大量前兆观测资料,并在此基础上总结了一些经验性预报方法。

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