地震发生的原理?

如题所述

  地震的产生和类型
  地震分为天然地震和人工地震两大类。天然地震主要是构造地震,它是由于地下深处岩石破裂、错动把长期积累起来的能量急剧释放出来,以地震波的形式向四面八方传播出去,到地面引起的房摇地动。构造地震约占地震总数的90%以上。其次是由火山喷发引起的地震,称为火山地震,约占地震总数的7%。此外,某些特殊情况下了也会产生地震,如岩洞崩塌(陷落地震)、大陨石冲击地面(陨石冲击地震)等。
  人工地震是由人为活动引起的地震。如工业爆破、地下核爆炸造成的振动;在深井中进行高压注水以及大水库蓄水后增加了地壳的压力,有时也会诱发地震。
  地震波发源的地方,叫作震源。震源在地面上的垂直投影,叫作震中。震中到震源的深度叫作震源深度。通常将震源深度小于70公里的叫浅源地震,深度在70-300公里的叫中源地震,深度大于300公里的叫深源地震。破坏性地震一般是浅源地震。如1976年的唐山地震的震源深度为12公里。
  地震是地球内部介质局部发生急剧的破裂,产生地震波,从而在一定范围内引起地面振动的现象。地震开始发生的地点称为震源,震源正上方的地面称为震中。破坏性地震的地面振动最烈处称为极震区,极震区往往也就是震中所在的地区。
  引起地球表层振动的原因很多,根据地震的成因,可以把地震分为以下几种:
  1.构造地震
  由于地下深处岩层错动、破裂所造成的地震称为构造地震。这类地震发生的次数最多,破坏力也最大,约占全世界地震的90%以上。
  2.火山地震
  由于火山作用,如岩浆活动、气体爆炸等引起的地震称为火山地震。只有在火山活动区才可能发生火山地震,这类地震只占全世界地震的7%左右。
  3.塌陷地震
  由于地下岩洞或矿井顶部塌陷而引起的地震称为塌陷地震。这类地震的规模比较小,次数也很少,即使有,也往往发生在溶洞密布的石灰岩地区或大规模地下开采的矿区。
  4.诱发地震
  由于水库蓄水、油田注水等活动而引发的地震称为诱发地震。这类地震仅仅在某些特定的水库库区或油田地区发生。
  5.人工地震
  地下核爆炸、炸药爆破等人为引起的地面振动称为人工地震。 人工地震是由人为活动引起的地震。如工业爆破、地下核爆炸造成的振动;在深井中进行高压注水以及大水库蓄水后增加了地壳的压力,有时也会诱发地震。
  地震波发源的地方,叫作震源。震源在地面上的垂直投影,叫作震中。震中到震源的深度叫作震源深度。通常将震源深度小于70公里的叫浅源地震,深度在70-300公里的叫中源地震,深度大于300公里的叫深源地震。破坏性地震一般是浅源地震。如1976年的唐山地震的震源深度为12公里。

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参考阅读:

  地震(earthquake)又称地动、地振动,是地壳快速释放能量过程中造成振动,期间会产生地震波的一种自然现象。全球每年发生地震约五百五十万次。地震常常造成严重人员伤亡,能引起火灾、水灾、有毒气体泄漏、细菌及放射性物质扩散,还可能造成海啸、滑坡、崩塌、地裂缝等次生灾害。
  地球分为三层:中心层是地核;中间是地幔;外层是地壳。地震不仅发生在地壳之中,也会发生在软流层当中,据地震部门测定,深源地震发生在720公里深处。从这一点来看,传统的板块挤压地层断裂学说并不能合理解释深源地震,因为720公里深处并不存在固态物质。超级地震指的是震波极其强烈的大地震。但其发生占总地震7%~21%,破坏程度是原子弹的数倍,所以超级地震影响十分广泛,是十分具有破坏力的。
  地震是接近地球表面的岩层中弹性波传播所引起的震动[1]。地震(earthquake)在古代又称为地动。它就像海啸、龙卷风、冰冻灾害一样,是地球上经常发生的一种自然灾害。大地振动是地震最直观、最普遍的表现。在海底或滨海地区发生的强烈地震,能引起巨大的波浪,称为海啸。
  中国地震火山带分布
  地震发源地叫作震源(focus)。震源在地面上的垂直投影,地面上离震源最近的一点称为震中。它是接受振动最早的部位。震中到震源的深度叫作震源深度。破坏性地震一般是浅源地震。震源深度与地震级别没有联系。按震源深度地震可以分为浅源地震(0~70km)、中源地震(70~300km)和深源地震(300~700km)。[1-2]对于同样大小的地震,由于震源深度不一样,对地面造成的破坏程度也不一样。震源越浅,破坏越大,但波及范围也越小,反之亦然。
  破坏性地震一般是浅源地震,如1976年的唐山地震的震源深度为12公里。
  破坏性地震的地面振动最烈处称为极震区,极震区往往也就是震中所在的地区。
  释放能量
  轻微地震时至少也要放出10^3~10^8焦耳的能量,足以把一万吨的物体抬高1米,而一个8.5级的大震,能量约为3.6×10^17焦耳,比一颗氢弹爆炸释放的能量还大,相当于100万千瓦的发电站连续10年的发电总电量总合。
  地震分布
  可分为时间和地理两方面分布。
  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
  地理分布——地震带
  08-08-31世界地震情况
  地震的地理分布受一定的地质条件控制,具有一定的规律。板块之间的消亡边界,形成地震活动活跃的地震带。全世界主要有三个地震带:一是环太平洋地震带,环绕地球中的太平洋板块,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,5大地震,4次在这。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。
  二是欧亚地震带,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。
  三是中洋脊地震带,包含延绵世界三大洋(即太平洋、大西洋和印度洋)和北极海的中洋脊。中洋脊地震带仅含全球约5﹪的地震,此地震带的地震几乎都是浅层地震。
  中国地震主要分布在五个区域:台湾地区、西南地区、西北地区、华北地区、东南沿海地区
  地震前兆
  前兆指地震发生前出现的异常现象,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。
  地下水异常
  地下水主要包括井水、泉水等。地震前出现的主要异常有发浑、翻花、冒泡、升温、变色、变味、井孔明显变形、泉眼突然枯竭或涌出等现象。人们总结了震前井水变化的谚语: 井水是个宝,地震有前兆。 无雨泉水浑,天干井水冒。 水位升降大,翻花冒气泡。 有的变颜色,有的变味道。
  动物异常
  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,日常中见到地震前动物反应异常表现:牛、马、驴、骡等惊慌不安、不进厩、不进食、乱闹乱叫、打群架、挣断缰绳逃跑、蹬地、刨地、行走中突然惊跑。鸡飞上树鸣叫、鸭不下水、猪不吃食、狗乱叫、大鼠叼小鼠满街跑等现象。至于在视觉、听觉、触觉、振动觉,平衡觉器官中,哪些起了主要作用,哪些又起了辅助判断作用,对不同的动物可能有所不同。
  电磁异常
  电磁异常是指地震前家用电器,如收音机、电视机、日光灯等出现的失灵现象。最常见的是收音机的失灵、手机信号减弱或消失、电子闹钟失灵等现象。
  地震震级
  根据地震时释放的能量的大小而定的。一次地震释放的能量越多,地震级别越大。人类有记录的震级最大的地震是1960年5月21日智利发生的9.5级地震,所释放的能量相当于一颗1800万吨炸药量的氢弹,或相当于100万千瓦的发电厂40年的发电量。汶川地震所释放的能量大约相当于90万吨炸药量的氢弹,或100万千瓦的发电厂2年的发电量。
  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32倍,相隔二级的震级其能量相差1000 (~ 32 × 32)倍。
  小于里氏2.5级的地震,人一般不易察觉,称为小震或微震;里氏2.5-5.0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;大于里氏规模5.0的地震,会造成建筑物不同程度的损坏,称为破坏性地震。里氏规模4.5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发生在1960年5月22日19时11分南美洲的智利,根据美国地质调查所,里氏规模竟达9.5。
  地震裂度
  同样大小的地震,造成的破坏不一定相同;同一次地震,在不同的地方造成的破坏也不同。为衡量地震破坏程度,科学家又“制作”了另一把“尺子”一一地震烈度。在中国地震烈度表上,对人的感觉、一般房屋震害程度和其他现象作了描述,可以作为确定烈度的基本依据。影响烈度的因素有震级、震源深度、距震源的远近、地面状况和地层构造等。
  一般情况下仅就烈度和震源、震级间的关系来说,震级越大震源越浅、烈度也越大。一般震中区的破坏最重,烈度最高;这个烈度称为震中烈度。从震中向四周扩展,地震烈度逐渐减小。所以,一次地震只有一个震级,但它所造成的破坏在不同的地区是不同的。即一次地震,可以划分出好几个烈度不同的地区。这与一颗炸弹爆后,近处与远处破坏程度不同道理一样。炸弹的炸药量,好比是震级;炸弹对不同地点的破坏程度,好比是烈度。
  中国百年大地震一览图
  中国地震烈度表
  1度:无感-仅仪器能记录到。
  2度:微有感-特别敏感的人在完全静止中有感。
  3度:少有感-室内少数人在静止中有感,悬挂物轻微摆动。
  4度:多有感-室内大多数人,室外少数人有感,悬挂物摆动,不稳器皿作响。
  5度:惊醒-室外大多数人有感,家畜不宁,门窗作响,墙壁表面出现裂纹。
  6度:惊慌-人站立不稳,家畜外逃,器皿翻落,简陋棚舍损坏,陡坎滑坡。
  7度:房屋损坏-房屋轻微损坏,牌坊,烟囱损坏,地表出现裂缝及喷沙冒水。
  8度:建筑物破坏-房屋多有损坏,少数破坏路基塌方,地下管道破裂。
  9度:建筑物普遍破坏-房屋大多数破坏,少数倾倒,牌坊,烟囱等崩塌,铁轨弯曲。
  10度:建筑物普遍摧毁-房屋倾倒,道路毁坏,山石大量崩塌,水面大浪扑岸。
  11度:毁灭-房屋大量倒塌,路基堤岸大段崩毁,地表产生很大变化。
  12度:山川易景-建筑物普遍毁坏,地形剧烈变化动植物遭毁灭。
  地震成因
  关于地震成因的假说有以下几个:
  断层说:是指板块漂移导致地应力积累,其应变能量破坏了岩层,导致岩层断裂而发生地震;
  岩浆说:指地下岩层导热不均,部分体积膨胀导致岩层断裂而发生地震;
  相变说:指地下物质在一定温度和压力下,结晶状态发生了改变导致体积变化引发地层断裂,产生地震;
  气爆说:岩浆渗入岩层引发地层中可燃气体爆炸,产生地震;
  弹性回跳说:地壳受挤压弹性形变,反弹回来产生地震;
  核爆炸说:地壳下面核原料达到临界值发生天然核爆炸;
  地下雷暴说:指地层中热压电效应产生的电场及其感应电场之间发生剧烈放电,形成地下雷暴,产生巨大爆破力,导致地震。
  生存手册
  学校避震
  1.在操场或室外时,可原地不动蹲下,双手保护头部,注意避开高大建筑物或危险物。
  2.不要回到教室去。
  3.震后应当有组织地撤离。
  4.千万不要跳楼、站在窗前及到阳台上。
  家庭避震
  1.抓紧时间紧急避险。若感觉晃动很轻,说明震源比较远,只需躲在坚实的家具旁边就可以。大地震从开始到振动过程结束,时间不过十几秒到几十秒,抓紧时间进行避震最为关键,不要耽误时间。
  2.选择合适避震空间。室内较安全的避震空间有:承重墙墙根、墙角;有水管和暖气管道等处。屋内最不利避震的场所是:没有支撑物的床上;吊顶、吊灯下;周围无支撑的地板上;玻璃(包括镜子)和大窗户旁。
  3.做好自我保护。首先要镇静,选择好躲避处后应蹲下或坐下,脸朝下,额头枕在两臂上;或抓住桌腿等身边牢固的物体,以免震时摔倒或因身体失控移位而受伤;保护头颈部,低头,用手护住头部或后颈;保护眼睛,低头、闭眼,以防异物伤害;保护口、鼻,有可能时,可用湿毛巾捂住口、鼻,以防灰土、毒气。
  急救方法
  大震后很有可能余震,且余震位置未必是震源很近的位置,所以自救是地震后很重要的措施之一。
  地震发生时,至关重要的是要有清醒的头脑,镇静自若的态度。只有镇静,才有可能运用平时学到的防震知识并判断地震的大小和远近。近震常以上下颠簸开始,之后才左右摇摆。远震却少上下颠簸感觉,而以左右摇摆为主,而且声脆,震动小。一般小震和远震不必外逃。虽然人类还不能完全避免和控制地震,但是只要能掌握自救,互救技能,就能使灾害降到最低限度。总结有以下几点:
  1、保持镇静。在地震中,有人观察到,不少无辜者并不是因房屋倒塌而被砸伤或挤压伤致死的,而是由于精神崩溃, 失去生存的希望,乱 喊、乱叫,在极度恐惧中扼杀了自己。这是因为,乱喊乱叫会加速 新陈代谢,增加氧的消耗,使体力下降,耐受力降低;同时,大喊大 叫,必定会吸入大量烟尘,易造成窒息 增加不必要的伤亡。正确态 度是在任何恶劣的环境, 始终要保持镇静, 分析所处环境,寻找出路,等待救援。[8]
  2、止血、固定砸伤和挤压伤。外出血应首先止血抬高患肢,同时呼救。对开放性骨折,不应作现场复位,以防止组织再度受伤,一般用清洁纱布覆盖创面,作简单固定后再进行运转。不同部位骨折,按不同要求进行固定。并参照不同伤势、伤情进行分类、分级,送医院进一步处理。[8]
  3、妥善处理伤口。挤压伤时,应设法尽快解除重压,遇到大面积创伤者,要保持创面清洁,用干净纱布包扎创面,怀疑有破伤风和产气 杆菌感染时,应立即与医院联系,及时诊断和治疗。对大面积创伤和 严重创伤者,可口服糖盐水,预防休克发生。[8]
  4、防止火灾。地震常引起许多次灾害,火灾是常见的一种。在大 火中应尽快脱离火灾现场, 脱下燃烧的衣帽,或用湿衣服覆盖身上, 或卧地打滚,也可用水直接浇泼灭火。切忌用双手扑打火苗,否则会 引起双手烧伤。消毒纱布或清洁布料包扎后送医院进一步处理。[8]
  5.同时要预防破伤风和气性坏疽,并且要尽早深埋尸体,注意饮食饮水卫生,防止大灾后的大疫。
  震后自救
  地震时如被埋压在废墟下,周围又是一片漆黑,只有极小的空间,你一定不要惊慌,要沉着,树立生存的信心,相信会有人来救你,要千方百计保护自己。
  地震后,往往还有多次余震发生,处境可能继续恶化,为了免遭新的伤害,要尽量改善自己所处环境。此时,如果应急包在身旁,将会为你脱险起很大作用。
  在这种极不利的环境下,首先要保护呼吸畅通,挪开头部、胸部的杂物,闻到煤气、毒气时,用湿衣服等物捂住口、鼻;避开身体上方不结实的倒塌物和其它容易引起掉落的物体;扩大和稳定生存空间,用砖块、木棍等支撑残垣断壁,以防余震发生后,环境进一步恶化。
  设法脱离险境。如果找不到脱离险境的通道,尽量保存体力,用石块敲击能发出声响的物体,向外发出呼救信号,不要哭喊、急躁和盲目行动,这样会大量消耗精力和体力,尽可能控制自己的情绪或闭目休息, 等待救援人员到来。如果受伤,要想法包扎,避免流血过多。
  维持生命。如果被埋在废墟下的时间比较长,救援人员未到,或者没有听到呼救信号,就要想办法维持自己的生命,防震包的水和食品一定要节约,尽量寻找食品和饮用水,必要时自己的尿液也能起到解渴作用。
  如果你在三脚架区,可以利用旁边的东西来护住自己,以免余震再次把自己伤害,再把手和前胸伸出来,把脸前的碎石子清理干净,让自己可以呼吸,等人来救你。
  1,方法。应根据震后环境和条件的实际情况,采取行之有效的施救方法,目的就是将被埋压人员,安全地从废墟中救出来。通过了解、搜寻,确定废墟中有人员埋压后,判断其埋压位置,向废墟中喊话或敲击等方法传递营救信号。营救过程中,要特别注意埋压人员的安全。一是使用的工具(如铁棒、锄头、棍棒等)不要伤及埋压人员;二是不要破坏了埋压人员所处空间周围的支撑条件,引起新的垮塌,使埋压人员再次遇险;三是应尽快与埋压人员的封闭空间沟通,使新鲜空气流人,挖扒中如尘土太大应喷水降尘,以免埋压者窒息;四是埋压时间较长,一时又难以救出,可设法向埋压者输送饮用水、食品和药品,以维持其生命。在进行营救行动之前,要有计划、有步骤,哪里该挖,哪里不该挖,哪里该用锄头,哪里该用棍棒,都要有所考虑。过去曾发生过救援人员盲目行动,踩塌被埋压者头上的房盖,砸死被埋人员,因此在营救过程中要有科学的分析和行动,才能收到好的营救效果,盲目行动,往往会给营救对象造成新的伤害。
  2,护理施救。先将被埋压人员的头部,从废墟中暴露出来,清除口鼻内的尘土,以保证其呼吸畅通,对于伤害严重,不能自行离开埋压处的人员,应该设法小心地清除其身上和周围的埋压物,再将被埋压人员抬出废虚,切忌强拉硬拖。
  对饥渴、受伤、窒息较严重,埋压时间又较长的人员,被救出后要用深色布料蒙上眼睛,避免强光刺激,对伤者,根据受伤轻重,采取包扎或送医疗点抢救治疗。
  3,避震要点。震时是跑还是躲,中国多数专家认为:震时就近躲避,震后迅速撤离到安全地方,是应急避震较好的办法。避震应选择室内结实、能掩护身体的物体下,开间小、有支撑的地方,室处开阔、安全的地方。身体应采取的姿势:伏而待定,蹲下或坐下,尽量蜷曲身体,降低身体重心。抓住桌腿等牢固的物体。保护头颈、眼睛,掩住口鼻。避开人流,不要乱挤乱拥,不要随便点明火,因为空气中可能有易燃易爆气体。
  震后自救
  1.地震发生后,应积极参与救助工作,可将耳朵靠墙,听听是否有幸存者声音。
  2.使伤者先暴露头部,保持呼吸畅通,如有窒息,立即进行人工呼吸。
  3.一旦被埋压,要设法避开身体上方不结实的倒塌物,并设法用砖石、木棍等支撑残垣断壁,加固环境。
  4.地震是一瞬间发生的,任何人应先保存自己,再展开救助。先救易,后救难;先救近,后救远。
  震后救援
  救援口诀
  发现生命先送水,清口鼻补生理液;
  臀部肩膀往外拖,不可硬拽伤关节;
  伤口出血靠压迫,夹板木棍定骨折;
  颈腰损伤勿扭曲,硬板移送多人托;
  救出无气似已死,洒水淋身或复活。
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