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3)人工地震:
由于核爆炸、放炮等人为活动引起的地震。
3.什么是地震波?
地震波是指地震时从震源发出的,在地球内部和沿地球表面传播的波。
地震波是目前我们所知道的唯一一种能够穿透地球内部的波。
人们在挑选西瓜时,常常用手拍打西瓜并听声音来判断西瓜的成熟度,这是因为不同成熟度的西瓜,其内部致密程度不同,从而发出的音调和音色也不同。
震源发出的地震波通过地球介质向各个方向传播,从而可以在世界各地由地震仪记录到,与挑选西瓜相似,通过对地震波的分析解释,为人类了解地球内部结构和状态提供了可能,因此说,地震是一盏照亮地球内部的明灯。
4.什么是地震体波和面波?
在地球岩层内部传播的地震波叫地震体波,包括地震纵波和地震横波。
振动方向与传播方向一致的为地震纵波(即P波),振动方向与传播方向垂直的为地震横波(即S波)。
一般地,地震纵波引起地面上下颠簸振动,而地震横波则能引起地面的水平晃动。
地震横波振动幅度大是地震时造成建筑物破坏的主要原因。
由于地震纵波在地球内部传播速度大于地震横波,所以地震时,地震纵波总是先期到达地表,而地震横波往往落后一步。
这样,发生较大的近震时,一般人们先感到冲击振动,接着才感到很强的晃动。
地震面波是指沿着地球表面或岩层分界面传播的地震波,主要有纵向滚动传播的乐夫波(Lovewave)和横向振动传播的瑞利波(Rayle-ighWave)。
地震波示意图
5.描述一个地震的基本参数有哪些?
地震参数是用来描述地震基本特征的物理量,通常地说,地震的基本参数包括发震时刻、震中位置、震级和震源深度。
其中发震时刻、震中位置和震级亦为表述一次地震的三要素。
以四川汶川地震为例,地震三要素是:
发震时刻为2008年5月12日14时28分04.0秒,震中位置是北纬31.0°
,东经103.4°
;
震级是8.0级。
6.什么叫震源和震源深度?
震源是指产生地震的源,即地下岩层断裂错动的地区。
震源垂直向上到地表的距离是震源深度。
目前有记录的最深震源达720千米。
同样震级的地震,震源越深,影响范围越大,地表破坏越小;
震源越浅,影响范围越小,但地表破坏越严重。
按照震源的不同深度,通常把地震分为三类:
1)浅源地震:
震源深度小于60千米的地震。
2)中源地震:
震源深度在60千米到300千米范围内的地震。
3)深源地震:
震源深度大于300千米的地震。
按照地震发生在地球内部的不同位置,还可以把地震分为以下两类:
1)板内地震:
发生在板块内部的地震,主要包括大洋地震和大陆地震。
其中大洋地震是指发生在大洋地壳中的板内地震,大陆地震是指发生在大陆地壳中的板内地震。
2)板间地震:
发生在板块边界的地震。
7.什么叫震中和震中距?
震中是指震源在地面上的投影。
震中距是指震中至某一指定点的地面距离。
例如,汶川地震的震中在汶川县的映秀镇附近,成都市的震中距为80千米;
北京的震中距为1534千米。
地震相关名词解释示意图
8.什么是地方震、近震和远震?
1)地方震:
震中距小于100千米的地震。
地震台记录到的地方震一般是以地壳内传播的直达波为主体。
2)近震:
震中距大于100千米并小于1000千米的地震。
地震台记录到近震的初至波一般是通过地幔上层界面的绕射波、反射波和面波。
3)远震:
震中距在1000千米以上的地震。
地震台记录到的远震地震波含有通过地幔以下传播的核面反射波,地核穿透波以及地壳表层的面波等。
对于四川汶川地震,在成都属于地方震,在重庆属于近震,在北京和上海则属于远震。
9.什么叫城市直下型地震?
从字面上不难理解,地面上某一城市处于震中或震中区范围内,相对其竖直下方发生的地震,则可称为是它们的城市直下型地震。
如,日本的阪神地震和我国的唐山地震都属于城市直下型地震。
至于单个直下型地震的震中距范围,没有也难以明确地定量界定。
一般情况下,震中距半径在25千米范围内被认为是近场区。
随着震中距的增加,地震动的强度和特性将逐渐衰减。
10.地震的大小(震级)是如何确定的?
地震作为一种自然现象,它有大有小,大可以大到使房屋倒塌、山崩地裂,小可以小到人根本感觉不到,只有灵敏的仪器才能记录到。
那么如何表示地震的大小呢?
通常人们用地震震级予以描述。
地震震级是对地震波能量大小的相对量度,用M表示,用地震面波质点运动最大值(A/T)max进行测定。
计算公式为:
式中:
A——地震面波最大地动位移,取两个水平分向地动位移的矢量和,单位为微米(
);
T——相应周期,单位为秒(s);
——量规函数,
——震中距,单位为度。
测量最大地动位移的两个水平分量时,要取同一时刻或周期相差在八分之一周之内的振动。
若两分量周期不一致时,则取加权和:
T=(TNAN+TEAE)/(AN+AE)
AN——南北分量地动位移,单位为微米(
AE——东西分量地动位移,单位为微米(
TN——AN的相应周期,单位为秒(s);
TE——AE的相应周期,单位为秒(s)。
在实际的地震监测工作中,地震震级M应根据多台的平均值确定。
国家标准GB17740—1999《地震震级的规定》中明确规定,各级地震工作部门或者机构提供地震信息时、新闻机构报道我国地震新闻时、各级政府发布地震预报与各级地震工作的部门或者机构在制定地震监测预报方案时、各级政府与各级地震工作的部门或者机构在制定防震减灾措施时以及社会应用均应使用M来表示地震震级,其测定方法如上。
11.地震的影响程度(地震烈度)是如何确定的?
地震烈度是指地震引起的地面震动及其影响的强弱程度。
我国和世界上多数国家一样,采用12级的地震烈度表,分别用罗马数字Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ、Ⅷ、Ⅸ、Ⅹ、Ⅺ和Ⅻ表示。
地震烈度是表征地震造成地面及房屋等建筑物的破坏程度,它也是表示地震破坏力大小的一种方法,地震越大,震源越浅,它产生的破坏就越大,地震烈度就越大。
但是,地震烈度和地震震级不同。
一个地震只有一个震级,但对同一个地震,不同的地区,其烈度大小是不一样的。
国家标准GB/T17742—2008《中国地震烈度表》系统规定了地震烈度评定指标以及评定方法。
表1中国地震烈度表
地震烈度
人的感觉
房屋震害
其他震害现象
水平向地震动参数
类
型
震害程度
平均震害指数
峰值加速度m/s2
峰值速度m/s
Ⅰ
无感
—
Ⅱ
室内个别静止中的人有感觉
Ⅲ
室内少数静止中的人有感觉
门、窗轻微作响
悬挂物微动
Ⅳ
室内多数人、室外少数人有感觉,少数人梦中惊醒
门、窗作响
悬挂物明显摆动,器皿作响
Ⅴ
室内绝大多数、室外多数人有感觉,多数人梦中惊醒
门窗、屋顶、屋架颤动作响,灰土掉落,个别房屋墙体抹灰出现细微裂缝,个别屋顶烟囱掉砖
悬挂物大幅度晃动,不稳定器物摇动或翻倒
0.31
(0.22~0.44)
0.03
(0.02~0.04)
Ⅵ
多数人站立不稳,少数人惊逃户外
A
少数中等破坏,多数轻微破坏和/或基本完好
0.00~0.11
家具和物品移动;
河岸和松软土出现裂缝,饱和砂层出现喷砂冒水;
个别独立砖烟囱轻度裂缝
0.63
(0.45~0.89)
0.06
(0.05~0.09)
B
个别中等破坏,少数轻微破坏,多数基本完好
C
个别轻微破坏,大多数基本完好
0.00~0.08
Ⅶ
大多数人惊逃户外,骑自行车的人有感觉,行驶中的汽车驾乘人员有感觉
少数严重破坏和/或毁坏,多数中等和/或轻微破坏
0.09~0.31
物体从架子上掉落;
河岸出现塌方,饱和砂层常见喷水冒砂,松软土地上地裂缝较多;
大多数独立砖烟囱中等破坏
1.25
(0.90~1.77)
0.13
(0.10~0.18)
少数中等和/或轻微破坏,多数基本完好
0.07~0.22
Ⅷ
多数人摇晃颠簸,行走困难
少数毁坏,多数严重和/或中等破坏
0.29~0.51
干硬土上出现裂缝,饱和砂层绝大多数喷砂冒水;
大多数独立砖烟囱严重破坏
2.50
(1.78~3.53)
0.25
(0.19~0.35)
个别毁坏,少数严重破坏,多数中等和/或轻微破坏
少数严重和/或中等破坏,多数轻微破坏
0.20~0.40
Ⅸ
行动的人摔倒
多数严重破坏或/和毁坏
0.49~0.71
干硬土上多处出现裂缝,可见基岩裂缝、错动,滑坡、塌方常见;
独立砖烟囱多数倒塌
5.00
(3.54~7.07)
0.50
(0.36~0.71)
少数毁坏和/或严重破坏,多数中等和/或轻微破坏
0.38~0.60
Ⅹ
骑自行车的人会摔倒,处不稳状态的人会摔离原地,有抛起感
绝大多数毁坏
0.69~0.91
山崩和地震断裂出现;
基岩上拱桥破坏;
大多数独立砖烟囱从根部破坏或倒毁
10.00
(7.08~14.14)
1.00
(0.72~1.41)
大多数毁坏
多数毁坏和/或严重破坏
0.58~0.80
Ⅺ
0.89~1.00
地震断裂延续很大;
大量山崩滑坡
0.78~1.00
Ⅻ
几乎全部毁坏
地面剧烈变化,山河改观
注:
表中给出的“峰值加速度”和“峰值速度”是参考值,括弧内给出的是变动范围。
地震烈度示意图
12.地震震级和地震烈度有何区别?
从概念上讲,地震烈度同地震震级有严格的区别,不可互相混淆。
震级代表地震本身的大小强弱,它由震源发出的地震波能量来决定,对于同一次地震只应有一个数值。
但同一次地震在不同的地方造成的破坏不一样。
为了衡量地震的破坏程度,科学家又“制作”了另一把“尺子”——地震烈度。
地震烈度与震级、震源深度、震中距,以及震区的土质条件等有关。
这与一颗炸弹爆后,近处与远处破坏程度不同的道理一样。
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。
所以,一次地震只有一个震级,用阿拉伯数字和“级”单位来表示。
但是一次地震,可以划分出好几个烈度不同的地区,为了区别震级用罗马数字和“度”单位来表示地震烈度。
所以我们称四川汶川8.0级地震,映秀镇和北川县城的地震烈度达Ⅺ度。
另外,一个城市的地震设防是用地震烈度来衡量的,例如北京的地震设防烈度是Ⅷ度,如果说成“北京的房子能够抗8级地震”,是不对的。
13.什么叫地震序列?
地震序列是指某一时间段内连续发生在同一震源体内的一组按次序排列的地震。
一个地震序列中最强的地震称为主震;
主震后在同一震区陆续发生的较小地震称为余震;
主震前在同一震区发生的较小地震称为前震。
地震序列可分为以下几类:
1)主震型—主震的震级高,很突出,主震释放的能量占全部地震序列释放能量的90%以上,又分为“主震—余震型”和“前震—主震—余震型”两类。
2)震群型,没有突出的主震,主要能量是通过多次震级相近的地震释放出来的。
3)孤立型(单发性地震),其主要特点是几乎没有前震,也几乎没有余震。
1975年海城地震的前震序列
14.地震活动性有什么特点?
地震活动性是指在一定时间、空间范围内地震发生的强度、频度、时间和空间等方面的分布规律和特征。
全球地震活动在空间上的分布是有规则的,表现出地震发生与地质构造有密切的关系。
世界地震活动存在三大地震带,一是环太平洋地震带、二是欧亚地震带,三是在各大洋中绵延数万千米的海岭地震带,与海区大破裂带相依附。
地震的深度变化可以从几千米到700余千米,地震的深浅与地质构造也密切相关。
深度达几百千米的深源地震通常都分布在岛孤区。
地震发生的频次与地震的大小密切相关,震级越小的地震,发生的次数就越多。
据统计,全球平均每年发生7.8级以上地震约2次,7.0级~7.7级地震约17次、6.0级~6.9级地震约100次、5.0级~5.9级地震800余次、4.0级~4.9级地震6000余次、3.0级~3.9级地震5万余次。
我国是全球大陆地震活动最活跃的地区。
二十世纪我国发生7级以上地震116次,约占全球的6%,其中大陆地震71次,约占全球大陆地震的29%。
我国最早的地震记录可追溯到公元前1831年,至今共记录有6级以上强地震800多次,遍布于除浙江、贵州以外的所有省份。
就浙江、贵州两省而言,也都发生过5级~6级的中强震。
自有记载以来,我国8级以上的特大地震共发生21次,其中台湾有2次8级地震,其余的19次均发生在大陆地区。
二十世纪世界上发生8.5级以上的特大地震仅3次,分别为1920年我国宁夏海原8.6级、1950年我国西藏察隅8.6级和1960年智利8.5级地震。
我国地震活动具有时空分布不均匀性特点。
我国的强地震活动在时间上具有活跃—平静的交替出现的特征。
活跃期和平静期的7级以上地震年频度比为5:
1。
1901~2000年的一百年间,我国大陆经历了五个地震活动相对活跃期和四个地震活动相对平静期,其时段划分大致为:
1901~1911年、1920~1937年、1947~1955年、1966~1976年和1988~2000年为相对活跃期,1912~1919年、1938~1946年、1956~1965年和1977~1987年为相对平静期。
例如1966~1976年是我国地震活动的相对活跃期,这十年间我国大陆共发生14次7级以上地震,然而从1976年8月22日四川松潘7.2级地震之后,直到1985年8月23日新疆乌恰7.4级地震之前,整整九年在我国大陆地区未发生过7级以上地震。
两者之间形成非常强烈的反差。
台湾地区强震活动与大陆地区地震活跃期发展进程具有准同步性。
二十世纪我国破坏性地震分布图
我国地震活动空间不均匀性最明显的特征是强震活动分布相对集中。
台湾地区是我国地震活动最为强烈的地区。
二十世纪台湾发生7级以上地震41次,占我国7级以上地震总数的35%。
在大陆地区,以东经107°
为界,以西地区由于直接受到印度洋板块的强烈挤压,地震活动的强度和频度均大于东部地区。
二十世纪我国大陆发生7级以上浅源地震64次,其中东经107°
以西地区56次,占87.5%,其释放的地震能量占95%以上。
此外,我国地震还有震源浅的特点。
除东北和台湾一带少数中、深源地震外,绝大多数地震的震源深度在40千米以内,尤其是东部地区,震源更浅,一般都在10千米~20千米的深度范围。
15.大地震主要发生在哪里?
全世界平均每年发生100多次6级以上地震,它们总是发生在一定的地带,这与地壳岩石层构造和活动有密切关系。
1910年,30岁的德国地球物理学家、气象学家、探险家魏格纳(AlfedLofharWegener)生病住医院,他躺在病床上偶然看到,挂在墙上的世界地图的轮廓有点怪,在大西洋两岸的非洲和南美洲海岸线形状能吻合在一起,好像两个大陆原先是拼接在一起的。
后来他调查研究和阅读大量书刊,终于证明4亿年前各大陆确实是连在一起的,只是因为地壳运动才慢慢分离开来。
二十世纪六十年代以来,各国的许多科学家都认识到,地壳不像蛋壳那样天衣无缝,而是由一些大小不一缓慢运动着的岩石块拼结而成的。
在巨大岩石块的拼接附近,岩石受力巨大,容易断裂错动形成大地震。
在巨大岩石块内部,岩石层比较完整结实,受力均匀,不容易破裂,不会发生大地震。
地壳巨大的岩石块有:
欧亚大陆、南北美洲大陆、非洲大陆、南极大陆、澳洲和印度大陆,以及完全是海洋的太平洋等。
太平洋周围是岩石大板块接触活跃的地带,大多数大地震都发生在这一带,称为环太平洋地震带。
从我国喜马拉雅山经阿尔卑斯山、地中海至大西洋,是欧亚大板块与非洲、印度大板块接触活跃的地带,也经常发生大地震,称为欧亚地震带。
地壳其他大板块在大西洋、印度洋中的接触地带,也是会发生大地震的地带,称为海洋地震带。
我国台湾位于西太平洋地震带上,新疆南部、西藏南部和云南西部位于欧亚地震带东部,是我国著名的大地震巢穴。
每个大板块都由一些较小的次级板块组成,次级板块之间的接触地带,也是应力易于集中产生少数大地震的地带。
例如自宁夏经甘肃、青海、四川至云南的南北地震带,是中国西部板块与中国东部板块的接触地带,在这一带上曾发生1654年天水、1739年银川、1833年嵩明、1879年武都、1920年海原、1927年吉泳和2008年汶川等8级或8级以上的大地震。
世界大板块和地震带分布图
16.全球地震是如何分布的?
全球大部分地震发生在大构造板块的边界上,一部分发生在板块内部的活动断裂上。
根据全球构造板块学说,地壳被一些构造活动带分割为彼此相对运动的板块,板块当中有的块大,有的块小。
六个大的板块为:
太平洋板块、亚欧板块、非洲板块、美洲板块、印度洋板块和南极板块。
经科学研究,全球主要地震活动带有三个:
1)环太平洋地震带:
即太平洋的周边地区,包括南美洲的智利、秘鲁,北美洲的危地马拉、墨西哥、美国等国家的西海岸,阿留申群岛、千岛群岛、日本列岛、琉球群岛以及菲律宾、印度尼西亚和新西兰等国家和地区。
这个地震带是地震活动最强烈的地带,全球约80%的地震都发生在这里。
2)欧亚地震带:
从欧洲地中海经希腊、土耳其、我国的西藏延伸到太平洋,也称地中海—喜马拉雅地震带。
全长两万多千米,跨欧、亚、非三大洲,占全球地震的15%。
3)海岭地震带:
分布在太平洋、大西洋、印度洋中的海岭(海底山脉)。
17.我国地震是如何分布的?
我国的地震活动主要分布在五个地区的23条地震带上。
这五个地区是:
1)青藏高原地震区,包括青藏高原南部、中部、北部和帕米尔—西昆仑等地区;
本地震区是地震活动最强烈、大地震频繁发生的区域。
据统计,本地震区我国境内共发生过8级以上地震9次、7.0级~7.9级地震78次,居五大地震区之首。
2)天山、阿尔泰地震区,该地震区位于天山南北,向西延至哈萨克斯坦和吉尔吉斯坦的天山地区,东部包括阿尔泰山脉一带,向东延入蒙古国。
天山地震区和阿尔泰地震区内记录到8.0级~8.5级地震7次、7.0级~7.9级地震16次、6.0级~6.9级地震102次。
本地震区分为南天山、中天山、北天山以及阿尔泰山等四个地震带。
3)华北地震区,包括华北地台和朝鲜半岛。
华北地震区历史记载悠久,自公元十一世纪以来共记录到8.0级~8.5级地震5次、7.0级~7.9级地震20次、6.0级~6.9级地震111次。
这里的地震强度高但频度相对较低,强震在这个地震区主要集中分布在五个地震带,自东向西为长江下游—黄海地震带、郯庐地震带、河北平原地震带、汾渭地震带、河套银川地震带。
4)华南地震区,主要分布在东南沿海和台湾海峡内。
全区记载到7.0级~7.5级地震5次、6.0级~6.9级地震28次。
本区又可划分为长江中游地震带和东南沿海地震带。
5)台湾地震区,在该地震区共记录到8级地震2次、7.0级~7.9级地震38次、6.0级~6.9级地震261次。
这些地震绝大多数分布在台湾东部地震带,少数分布在台湾西部地震带。
我国的地震带分布
18.我国的强震活动有什么特点?
我国的地震活动十分广泛,除浙江、贵州两省外,其他各省(自治区、直辖市)都发生过6级以上强震,其中18个省(自治区、直辖市)均发生过7级以上大震,约占全国省(自治区、直辖市)的60%。
台湾地区是我国地震活动最频繁的地区,1900~1988年全国发生的548次6级以上地震中,台湾地区为211次,占38.5%。
我国大陆地区的地震活动主要分布在青藏高原、新疆及华北地区,而东北、华东、华南等地区分布较少。
我国绝大部分地区的地震是浅源地震,东部地震的震源深度一
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