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二是1955年日本的松泽武雄提出地下岩石导热不均,部分溶融体积膨胀,挤压围岩,导致围岩破例产生地震,这是所谓“岩浆冲击说”;
三是美国学者布里奇曼提出地下物质在一定临界温度和压力下,从一种结晶状态转化为另一种结晶状态,体积突然变化而发生地震的“相变说”。
虽然,地震之谜迄今没有完全解开,但随着物理学、化学、古生物学、地质学、数学和天文学等多学科叫交叉渗透,深入发展,使地震学科取得长足的进步。
震中、震源和地震波
震源:
是地球内发生地震的地方
震源深度:
震源垂直向上到地表的距离是震源深度。
我们把地震发生在60公里以内的称为浅源地震;
60-300公里为中源地震;
300公里以上为深源地震。
目前有记录的最深震源达720公里。
震中:
震源上方正对着的地面称为震中。
震中及其附近的地方称为震中区,也称极震区。
震中到地面上任一点的距离叫震中距离(简称震中距)。
震中距在100公里以内的称为地方震;
在1000公里以内称为近震;
大于1000公里称为远震。
地震波:
地震时,在地球内部出现的弹性波叫作地震波。
这就像把石子投入水中,水波会向四周一圈一圈地扩散一样。
地震波主要包含纵波和横波。
振动方向与传播方向一致的波为纵波(P波)。
来自地下的纵波引起地面上下颠簸振动。
振动方向与传播方向垂直的波为横波(S波)。
来自地下的横波能引起地面的水平晃动。
横波是地震时造成建筑物破坏的主要原因。
由于纵波在地球内部传播速度大于横波,所以地震时,纵波总是先到达地表,而横波总落后一步。
这样,发生较大的近震时,一般人们先感到上下颠簸,过数秒到十几秒后才感到有很强的水平晃动。
这一点非常重要,因为纵波给我们一个警告,告诉我们造成建筑物破坏的横波马上要到了,快点作出防备。
1976年唐山大地震时,一位住在楼房里的干部突然被地震惊醒。
由于这位干部平时懂点地震知识,所以当他感到地震颠簸时,迅速钻到桌子底下,五、六秒种后,房顶塌落。
直到中午,他被救出后,深深感到要不是自己果断钻到桌子底下,早就没命了。
他说是地震知识救了他的命。
地球的内部结构
地球内部状况,我们无法直接观察。
但人类可以根据地震波在地球内部介质传播过程中的规律进行推测和分析。
地球的外层是地壳,地壳之下由外向里分别为地幔和地核。
他们的分层结构就象鸡蛋的蛋壳、蛋清和蛋黄。
地核又分为内地核和外地核。
外地核呈液体熔融状态,主要由铁、镍及一些轻元素组成,它们可以流动(对流),这层液态外核为内核的旋转提供了条件。
内核呈固态,成分以铁为主,内部压力极大,温度极高。
地壳的平均厚度30-40公里
地幔的厚度约2900公里
地核的半径约3400公里
地球与断层
地震是地球内部物质运动的结果。
这种运动反映在地壳上,使得地壳产生破裂,促成了断层的生成、发育和活动。
“有地震必有断层,有断层必有地震”,断层活动诱发了地震,地震发生又促成了断层的生成与发育,因此地震与断层有密切联系。
地壳中的断层密如织网。
断层从较小的破裂一直到上千公里的断裂带,有各种不同的尺度和深度,断裂带是多条断层的聚合带。
与地震有联系的断层是活动断层,过去虽运动但如今稳定的断层叫休眠断层,或称为“死”断层。
衡量地震大小的尺子
地球上的地震有强有弱。
用来衡量地震强度大小的尺子有两把,一把叫地震震级;
另一把叫地震烈度。
举个例子来说,地震震级好象不同瓦数的电灯泡,瓦数越高,亮度越大。
烈度好象屋子里受光亮的程度,对同一盏电灯来说,距离电灯越近,光度越大,离电灯越远,光度越小。
地震震级是衡量地震大小的一种度量。
每一次地震只有一个震级。
它是根据地震时释放能量的多少来划分的,震级可以通过地震仪器的记录计算出来,震级越高,释放的能量也越多。
我国使用的的震级标准是国际通用震级标准,叫“里氏震级”。
各国和各地区的地震分级标准不尽相同。
一般将小于1级的地震称为超微震:
大于、等于1级,小于3级的称为弱震或微震;
大于、等于3级,小于4.5级的称为有感地震;
大于、等于4.5级,小于6级的称为中强震;
大于、等于6级,小于7级的称为强震;
大于、等于7级的称为大地震,其中8级以及8级以上的称为巨大地震。
迄今为止,世界上记录到最大的地震为8.9级,是1960年发生在南美洲的智利地震。
地震烈度:
地震烈度是指地面及房屋等建筑物受地震破坏的程度。
对同一个地震,不同的地区,烈度大小是不一样的。
距离震源近,破坏就大,烈度就高;
距离震源远,破坏就小,烈度就低。
小于三度:
人无感受,只有仪器能记录到;
三度:
夜深人静时人有感受;
四-五度:
睡觉的人惊醒,吊灯摆动;
六度:
器皿倾倒、房屋轻微损坏;
六-七度:
房屋破坏,地面裂缝;
九-十度:
房倒屋塌,地面破坏严重;
十-十二度:
毁灭性的破坏。
中国是个多地震的国家
中国位于世界两大地震带——环太平洋地震带与欧亚地震带的交汇部位,受太平洋板块、印度板块和菲律宾海板块的挤压,地震断裂带十分发育。
大地构造位置决定,地震频繁震灾严重。
在20世纪里,全球共发生3次8.5级以上的强烈地震,其中两次发生在我国;
全球发生两次导致20万人死亡的强烈地震也都发生在我国,一次是1920年宁夏海原地震,造成23万多人死亡;
一次是1976年河北唐山地震,造成24万多人死亡。
这两次地震死亡人数之多,在全世界也是绝无仅有的。
上世纪以来,中国共发生6级以上地震近800次,遍布除贵州、浙江两省和香港、澳门特别行政区以外所有的省、自治区、直辖市。
中国地震活动频度高、强度大、震源浅,分布广,是一个震灾严重的国家。
1900年以来,中国死于地震的人数达55万之多,占全球地震死亡人数的53%;
1949年以来,100多次破坏性地震袭击了22个省(自治区、直辖市),其中涉及东部地区14个省份,造成27万余人丧生,占全国各类灾害死亡人数的54%,地震成灾面积达30多万平方公里,房屋倒塌达700万间。
地震及其他自然灾害的严重性构成中国的基本国情之一。
统计数字表明,中国的陆地面积占全球陆地面积的十五分之一,即百分之六左右;
中国的人口占全球人口的五分之一左右,即百分之二十左右,都不到百分之二十,然而中国的陆地地震竟占全球陆地地震的三分之一,即百分之三十三左右,而造成地震死亡的人数竟达到全球的1/2以上。
当然这也有特殊原因,一是中国的人口密、人口多;
中国的经济落后,房屋不坚固,容易倒塌,容易坏;
第三与中国的地震活动强烈频繁有密切关系。
据统计,20世纪以来,中国因地震造成死亡的人数,占国内所有自然灾害包括洪水、山火、泥石流、滑坡等总人数的54%,超过1/2。
从人员的死亡来看,地震是群害之首;
而在经济上所造成的损失,最大的主要是气象灾害(洪涝),气象灾害所造成的经济损失要比地震大的多。
我国地震预报的水平
我国目前的地震预报水平的状况,大体可以这样概括:
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。
我国的地震预报由于国家的重视和其明确的任务性,经过一代人的努力,已居于世界先进行列。
在第四个地震活跃期内,曾成功地对海城等几次大震做过短临预报,因此经联合国科教文组织评审,作为唯一对地震作出过成功短临预报的国家,被载入史册。
但是从世界范围说,地震预报仍处于探索阶段,尚未完全掌握地震孕育发展的规律,我们的预报主要是根据多年积累的观测资料和震例,进行经验性预报。
因此,不可避免地带有很大的局限性。
为此,《中华人民共和国防震减灾法》第十六条规定:
国家对地震预报实行统一发布制度。
防震
防震准备
平时的防震应急准备工作当政府有短期预报或临震预报后,人们应立即行动起来开始应急防震准备。
主要工作有:
①在家里或学校教室内采取安全加固措施。
例如加固立柜防止倾倒,固定柜门,防止物品掉下伤人,用透明膜或胶带贴玻璃,防止碎片伤人,将重物低位存放。
加固梁柱、屋顶和水泥板墙。
保管好危险物品。
准备消防灭火器具。
这些工作的目的是增加室内安全程度。
②和人民防空应急一样,要备好个人应急包和帐篷材料。
③按照家庭、学校或单位的应急分工预案,确认工作职责、搞清学校或家庭的安全部位,以便应急躲藏、避难。
④学习自救、互救、灭火、抢修、找、抬伤员的技能相知识。
确定邻里、单位人员震后集中的位置、制定应急抢救的计划。
⑤学习地震之前的预兆知识:
如井中水位突然上升或下降,大气中出现异味,飞鸟、家畜惊慌、电线之间有火花、室内有蓝光、荧光灯被点燃等。
人人都要知道立即报告的途径。
但绝不能预报“地震了!
”,也不要相信“有地震”的传言。
防震知识
1、科学掌握地震知识有备无患受用一生。
地震是一种突发的自然灾害,人们大多是在毫无防备的情况下遭遇地震。
、谣言止于智者轻信源于无知。
地震谣言的制造和传播是另外一种与地震有关的灾害,地震谣传如果蔓延开来,轻则会使一些人惶惶不安,影响正常的工作和生活;
重则有可能出现大量搭建防震棚、抢购物品、人员外流、停工停产等事件,影响社会安定。
3、新屋设防旧房加固防患未然有保护。
通常房屋的抗震加固要从加强抗震强度,提高房屋结构的稳定性和变形能力三个方面入手
4、家中常备应急箱化险为夷派用场。
处于地震多发区和地震重点监视防御区的家庭,应该准备一个防震应急包,把它放在随手可以拿到的地方,以便地震发生时能够随身携带。
5、遇到地震要冷静逃生不可乘电梯。
发生地震的时候,如果正好在室内,应保持镇定并选择较理想的地方就近躲藏。
6、教室避震就近藏盲目乱跑无希望。
在学校等人员集中场所遇到地震时,如果正在上课,学生应听从老师的指挥,迅速抱头、闭眼、就近躲在各自的课桌底下沿边角处,待地震过后再有次序地撤离到外面的空地上,切勿盲目乱跑。
7、身在高楼勿近窗结实支撑物下藏、地震到来时,如果正好在公共场所,千万不要紧张慌乱,到处乱跑。
应用手或其他物品保护好头部,就近躲在结实的支撑物下。
8、抓住一线光芒带来无限生机。
黑暗的埋压环境,让遇险人员看不到周围,自救无处下手,这时应该冷静下来,仔细观察一下周围有没有光的缝隙,只要是透亮的地方,哪怕再小,也很可能是压埋物体最薄弱的地方。
9、争做青年志愿者互助减灾保平安。
防震减灾是一项社会公益事业,维系着每一个社区和家庭。
10、同舟共济勇度难关。
面对突然降临的地震灾害,人们的生命财产受到极大的威胁,人们赖以生存的基本条件面临极大困难,这时人们的唯一选择就应该是同舟共济。
震前预兆
地球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。
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:
(1)地震活动异常;
(2)地震波速度变化;
(3)地壳变形;
(4)地下水异常变化;
(5)地下水中氡气含量或其它化学成分的变化;
(6)地应力变化;
(7)地电变化;
(8)地磁变化;
(9)重力异常;
(10)动物异常;
(11)地声;
(12)地光;
(13)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。
地震前动物的主要异常反应
大震前,飞禽走兽、家畜家禽、爬行动物、穴居动物和水生动物往往会有不同程度的异常反应。
大震前动物异常表现有情绪烦燥、惊慌不安;
或是高飞乱跳、狂奔乱叫;
或是萎靡不振、迟迟不进窝等。
动物异常观测对地震预报具有一定的意义。
震区群众总结出这样的谚语:
震前动物有预兆,抗震防灾要搞好。
牛羊驴马不进圈,老鼠搬家往外逃;
鸡飞上树猪拱圈,鸭不下水狗狂叫;
兔子竖耳蹦又撞,鸽子惊飞不回巢;
冬眠长蛇早出洞,鱼儿惊惶水面跳。
家家户户要观察,综合异常做预报。
动物震前异常反应的主要特点
(1)发生动物异常的前兆时间分布:
大量震前动物异常的时间分布主要集中在地震的前几天到震前几小时。
(2)震前动物异常地区分布特点:
一般地说,一个7级地震前的动物异常反应范围可达一、二百甚至数百公里。
震级大,其异常分布范围也大;
震级越小,异常的范围也越小。
(3)震前动物异常与震级的关系:
随着地震震级增大,动物异常的种类、数量、分布地区和反应的强烈程度都有相应的增加。
一般说来,3级左右的地震前,个别动物出现异常反应。
5级左右的地震前,在一定的地区范围内,常见动物会出现较为明显的异常。
7级左右的强烈地震前,较大地区范围内,许多动物出现大量的强烈异常。
动物异常反应与烈度的分布关系明显。
烈度越高的地区,异常反应量越大。
对动物异常情况进行观察的方法
动物异常观察点应选在地震活动重点监视区域,选择周围环境安静,干扰和污染比较少的地点。
观察点可设在动物园、气象站,有一定规模的饲养场和养殖场;
最好与其它的前兆手段观测点合设或地点相近,便于资料的综合分析。
观察动物的选择要注意来源方便与经济;
普遍多见又易于观察的动物,如家鼠、泥鳅、鲶鱼、蛇、家鸽、鹦鹉和马、羊、猪、狗、鸡等家禽家畜等。
圈养动物可作定点定时观察,并记录动物的行为活动、水温、气压环境变化等。
条件不允许时,也可采取早、午、晚各观察一次或随时观察,并做详细记录。
对于野生动物可作定线观察,早、午、晚定时各一次,记录所见到的各种动物的种类、数量和天气状况。
观察结果要做到定时上报汇总,及时作出时——空分布图,进行综合分析。
震前地下水的异常现象
大震前,地下含水层在构造变动中受到强烈挤压,从而破坏了地表附近的含水层的状态,使地下水重新分布,造成有的区域水位上升,有些区域水位下降。
水中化学物质成分的改变,使有些地下水出现水味变异颜色改变,出现水面浮“油花”,打旋冒气泡等。
地下水位和水化学成份的震前异常,在活动断层及其附近地区地区比较明显,极震区更常集中出现。
灾区群众说:
井水是个宝,前兆来得早。
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。
天变雨要到,水变地要闹。
震前的地声
不少大震震前数小时至数分钟,少数在震前几天,会产生地声从地下传出。
有的如飞机的“嗡嗡”声;
有的似狂风呼啸;
有的象汽车驶过;
有的宛如远处闷雷;
有的恰似开山放炮……地声的分布很广,高烈度区更为突出。
按灾区群众经验说根据地声的特点,能够判断出地震的大小和震中的方向,“大震声发沉,小震声音发尖;
响的声音长,地震在远方;
响的声音短,地震在近旁。
地震前还会出现地声与地光等现象。
地光明亮而恐怖,地震强烈而怪异。
地震避险自救常识
一、瞬时抉择,珍惜12秒自救机会
地震发生时,人们能感觉到并受其害的主要有两种地震波,即专业人员常说的P波(纵波)和S波(横波)。
每种类型以不同的传播方式和速度运动。
P波运动速度最快,传播速度每秒钟8~9公里,最先到达地面。
在震中区,P波使人感到的是上、下颠簸,造成的破坏不大,是给以人们地震发生了的信号。
S波的运动速度比P波慢,通常平均每秒钟4~5公里,是继P波后到达地表的破坏性极大的波。
它使人感觉到的是前后左右的摇晃以及建筑物等的倒塌,是直接危害人们生命财产安全的波。
因此,家庭及自我救助便主要是在P波到达地面后的数秒钟之内的事。
当P波到达时,应立即反应到是地震发生了。
若能在横波到达并造成破坏之前的十几秒内迅速躲避到安全处,就给我们提供了最后一次自救机会。
一般称为12秒自救机会。
另外地声地光也是大震的预警信号。
许多地声出现在震前10分钟内,到临震十余秒时声响最大。
据震区群众反映,临震时先听到“呼呼”风声,接着是“轰轰”声,再就是“咚咚”声,之后地面开始振动,地光是地壳内溢出的气体,强化了低空静电场所致。
其形状有带状、片状、球状、柱状,颜色以蓝、白、红、黄居多。
地面微动可能是临震前震源区断层预滑造成应力波所致。
历次大震的幸存者中,很多人就是观察到这些临震异常现象,判断有大震来临,迅速采取措施避险,而躲过了灾难。
如海城地震前,31次快车于19点36分运行到地震区唐王山车站前,火车司机突然发现,在车头前方从地面至天空出现大面积蓝白色闪光。
这位司机懂得地震知识,意识到这是地光,判断地震即将到来,他果断、沉着的缓慢减速,在减速过程中,19点36分07秒地震发生了。
由于速度很低,并未出现事故,列车安全停了下来。
根据对唐山地震部分幸存者的调查,震前有很多人觉察到了地声、地光和地面微动,其中有5%的人判断出地震即将来临,迅速逃离建筑物保全了性命;
而大多数人并未立即想到地震,行动迟缓,失掉了这最后的逃生机会。
上述事例告诉我们:
一定要吸取这血的教训,普及有关12秒钟自救机会的知识,以最大限度地减少地震伤亡。
二、了解自己所处环境,果断采取相应措施
1、平房。
一般来说,平房要比楼房安全得多,若采取的措施不当,同样也会造成较大的伤亡和损失。
如果震前听到地声、看到地光,可迅速撤离。
一旦撤出后,切忌返回,例如,唐山钢铁公司李志芬,唐山地震前听到地声后立即外逃,跑出后想到妹妹还在床上睡觉,返回救妹时同被砸埋在屋里。
如果感到地动而来不及撤离时,最好是躲避到坚固的家具下。
平房房顶较轻,躲在床下或桌子下是比较安全的。
如果住的是平房,那么你可以迅速跑到门外。
如住在楼房,不要躲在桌子、床铺下,而是要以比桌、床高度为低的姿势,躲在桌子床铺的旁边,或躲进跨度较小的房间,如卫生间或厨房,或设支撑三角形空间。
要注意保护头部,以防异物砸伤;
要用口罩捂住嘴和鼻子,身体取低位。
注意千万不要跳楼、跳窗,以免摔伤或被玻璃扎伤;
不要上阳台,不要去乘电梯,不要下楼梯,不要到处跑,不要随人流拥挤,这些地方容易崩塌垮掉、发生挤压踩伤。
特别是对于有感地震,尤其要防止盲目行动,听从指挥,否则会造成更大的损失。
所有室内人员在初震过后,都要尽快撤出,在广场、公园等地,以避余震。
因为之前,我们所获知的信息是躲在桌子、床铺下,但是,据美国国际搜救队长道格卡普的经验,这个做法是不安全的。
透过土耳其政府协助,制作单位爆破一栋废弃大楼,模拟地震时建筑物倒塌的情形,工作人员先依据「常识」,在桌子床铺等家具旁,同样放置十具模特儿,炸药引爆后大楼变成断坦残壁,他和搜救队员依予找到二十具模特儿,在桌床下的十具模特儿,有八具被压成全毁,其中一具甚至头、身、脚断成三截;
他放置的十具模特儿,则全部安好无事,他解释,建筑物天花板因强震倒塌时,会将桌床等家具压毁,人如果躲在其中,后果不堪设想,如果人以低姿势躲在家具旁,家具可以受倒塌物品的力道,让一旁的人取得生存空间。
道格说,即使开车时遇到地震,也要赶快离开车子,很多地震时在停车场丧命的人,都是在车内被活活压死,在两车之间的人,却毫发未伤(此段话引图片说明):
强烈地震发生时,如果你正在停车场,千万不要留在车内,以免垮下来的天花板压扁汽车,造成伤害;
应该以卧姿躲在车旁,掉落的天花压在车上,不致直接撞击人身,可能形成一块『生存空间』,增加存活机会。
他很慎重地对在场的一百多位我国(指台湾)搜救队员说,搜救队员必要在地震中先能自己求得生存只有活下来,才能拯救他人性命。
他说,希望大家告诉大家,只要传播这么一点求生讯息,地震发生时,建筑物内的伤亡率,可以由百分之九十,遽降百分之二十。
2、楼房。
随着社会城市化的迅速发展,越来越多的高层建筑物拔地而起。
尽管新建的高层建筑是根据地震部门做出的抗震烈度区划设计施工的,但是地震的未知因素很多,震前也应做好充分准备,以防震时不测。
住在基础设施脆弱的旧楼房中,更要做到有备无患。
如果震前根据宏观异常(如家中饲养的猫、狗、金鱼、小鸟等动物异常,自来水异常混浊,气候骤然异常等)和正式地震预报,可采取主动撤离的最佳方案。
3、人多先找藏身处。
学校、商店、影剧院等人群聚集的场所如遇到地震,最忌慌乱,应立即躲在课桌,椅子或坚固物品下面,待地震过后再有序地撤离。
大型公共场所避难措施:
不要惊慌失措,切忌乱跑,以免造成不必要的伤亡。
教师等现场工作人员必须冷静地指挥人们就地避震,绝不可带头乱跑。
若在电影院、体育馆等地方,可就地蹲在排椅下,用书包等物保护头部,注意避开吊灯、电扇等悬挂物。
例如在电影院、剧院地震时最好的办法是躲在排椅下。
一般的排椅都是九合板及铸铁架螺丝拧紧连接的,每一片九合板的抗压能力并不强,但是一排排的椅背联合起来,强度是很大的。
一般的电影院、剧院都采用大跨度的薄壳结构屋
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