地震与地震灾害论文.doc

地震与地震灾害地震地震是地球内部介质突然发生破坏，产生地震波，从而在相当范围内引起地面振动的现象。狭义的地震是指天然地震；广义的地震是泛指一切的振动。地震学是在研究天然地震的过程中形成的，主要是围绕天然地震的研究发展起来的，是研究地球振动和有关现象的一门学问。地震学的主要研究内容有七个，包括地震的宏观调查，测震学（地震观测和数据处理），地震活动性、地震危险性评价，地震波传播理论、地球内部构造，震源理论（地震成因、震源机制、震源物理），模型地震学和野外试验，地震预测和预报等。而地震学的主要应用有三个，包括：（1）预报自然灾害：火山喷发（结合其它手段，比较成功）；海啸（比较成功）；矿坑塌陷（不太成功）；天然地震（继续探索中）（2）探测地球内部的构造和运动：地震的观测和分析（地球的构造，板块运动）；地震勘探、工程地质勘探（含环境地球物理问题）（3）地面振动的测定：强震的地面效应（结合土力学、工程地质学和建筑学等研究防震、抗震）；场地测振；军事侦察。 地震的主要成因假说有三种，分别是断层成因说、岩浆冲击说、相变成因说。（1）断层成因说：地下岩石受到长期的构造作用积累了应变能。当能量的积累超过一定限度是，地下岩层突然破裂，形成断层；或是沿已有的断层发生突然的滑动，释放能量，形成地震。多数大地震发生在岩石圈板块边缘，主要原因是板块运动。（2）岩浆冲击说：由于地下岩石导热性不均匀，部分融为岩浆，使体积膨胀，挤压围岩，产生地震。此假说在火山地区受重视。（3）当地下的温度和压力达到一定临界值时，岩石所含矿物的结晶状态可能发生突然的变化，从而使岩石体积也发生变化，这样就可以发生地震。地震类型按照研究的需要，常根据不同的标准，从不同的角度划分。（一）按地震成因划分 1. 构造地震：由于构造力的作用导致地下岩层断裂和错动造成的地震。占全球天然地震的90。 2. 火山地震：指伴随火山的喷发而发生的地震,占天然地震的7 , 主要分布在日本、印尼、南美等地。 3诱发地震：指由于人类某种活动而导致发生的地震。如水库蓄水、地下核试验、工业大爆破等，破坏了原来地壳构造应力相对平衡状态。（二）按震源深度划分：浅源地震 （70 km）； 中源地震(70-300 km)；深源地震(大于300 km)（三）按震级划分：微震、有感地震、中强地震、强烈地震、大地震、巨大地震。（四）按震中距划分：地方震(1000km)、极远震(11000km)。（五）按主震前后划分：前震（主震前发生的地震）；主震（在一个地震序列中，其中最大的一次地震）；余震（主震后发生的地震。）地震引发的灾害粗略地可分为两类：直接灾害：主要是指机械性的地面振动摇晃建筑物，造成建筑物开裂、倒塌，引发地震的构造应力也会使自然地貌变形，地震断层、地裂缝等加重了破坏。间接灾害：又称次生灾害，包括海啸、滑坡、塌陷、砂土液化、火灾、水灾、毒气泄漏、瘟疫等等。全球地震主要分布在环太平洋带、阿尔卑斯喜马拉雅带、大西洋中脊和印度洋中脊上。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。特点：该地震带是全球最大的地震带，释放的能量占到77%，这其中，八成左右的浅震发生在60km以内，在60到300km之间有许多中深震，当h300km时，几乎全是深震。 2欧亚地震带：该带从欧洲地中海经希腊、土耳其、中国的西藏延伸到太平洋及阿尔卑斯山，也称地中海喜马拉雅地震带。这个带全长两万多公里，跨欧、亚、非三大洲，占全球地震的15%。特点：该地震带情况复杂，条形带不鲜明。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）。特点：该地震带具有窄、长、弱、浅的特点，释放的地震能量仅占全球的6.1%而已。我国的地震活动主要分布在这五个地区：1、 台湾省及其附近海域。2、 西南地区，主要是西藏、四川西部和云南中西部。3、 西北地区，主要在甘肃河西走廊、青海、宁夏、天山南北麓。4、 华北地区，主要在太行山两侧、汾渭河谷、阴山燕山一带、山东中部和渤海湾。5、 东南沿海的广东、福建等地。 特点：我国的地震带有数量多、分布广、独特性和灾害重四个主要特点：（1）数量多：在20世纪的钱80年中已发生破坏性地震2600多次，6级以上的地震500多次，平均每年6级以上的地震发生5.4次。（2）分布广：20世纪前80年中，全国30个省、市都发生过5级以上的地震。其中吉林有600km的深震，而台湾的地震活动水平是最高的，相比之下，大陆西部地震活动水平也比较高。（3）独特性：全球的大陆内部杜宇8级的地震集中在我国及邻国。（4）灾害重：古今死人最多的地震均在我国，中国地震局统计，19701980年间，我国地震伤亡比全球其他地区的总和还多。我国地震预报的现状与前景。我国地震预报的研究是从邢台地震开始的，之后对于海城预报的成功预测使地震工作者欣喜若狂，大家都以为距离准确预报地震已经不远了，但是唐山大地震的到来彻底粉碎了人们的梦想，直到现在，地震预报仍然是一个世界性的科学难题。近几年来，地震预测的重点主要集中在对大陆地震活跃区地壳岩石物理参数变化的高精度测量上。5种被认为是最有希望的参量：P波速度、地面升降和倾斜、水井中氡气含量、岩石中的电阻率以及地震发生频度。地壳是由多组断裂的，很多大小不等的块体组成的，它的外部呈现出高低起伏的形态，而且地壳的厚度也不均匀。地壳结构的特点包括：（1）地壳的地面是莫霍面，这一点具有全球性，地壳的厚度没有统一的标准，随地形变化和地质构造有某种对应关系，这跟重力学中的均衡理论一致。在莫霍面附近，纵波速度从8.1km/s降到7km/s；横波速度从4.7km/s降到3.8km/s。一般假定莫霍面是一个化学界面，地壳由含长石较多的岩石组成，上地幔则是镁铁橄榄石和辉石。（2）在地壳的垂直方向上，其主要的分界面有Conrad面，低速层，这些都不是全球性的。在垂直方向上地壳还具有轴对称横向各项同性。其分层可以分为大陆型的和海洋型的，大陆型的由上到下分别为花岗岩玄武岩和低速层顶部，海洋型的由上到下可分为海水、沉积层和地壳（玄武岩）。走时曲线：地震发生时，地震波经由内向外传播，地震波信号为地震观测站所记录，距离震源愈近的测站越早收到信号，利用不同距离所对应的不同时间，建立出来的曲线称为走时曲线。由于走时曲线的特殊特点，决定了它可以用来定位 。地震学为地球存在“壳”提供了证据。在1889年记录到了第一张可供分析的远震图；十年之后，Oldham识别出P波和S波；1904年Lamb计算半空间，表面源，表面记录的理论图；1910年又发现了库尔帕山谷的地震在39到2405km的29个台上记录到成对的P震相，根据其走时曲线推想存在首波。按照首波理论，估计出地壳厚度为35到165公里。此后世界各地军观测到Pn，Sn。称上面一层介质为地壳。早年就有Jeffrey的推导，从理论上证明了地壳的存在。之后，各地的科学家们也通过实验证明了这一说法。关于板块边界类型可以分为三个大类，分别是发散边界，汇聚边界和转换边界。l 发散边界：当两侧的板块都是海洋时，其地貌特征表现为大洋中脊，例如大西 洋中脊。当两侧的板块都是陆地时，其地貌特征表现为裂谷，例如东非裂谷。l 汇聚边界：当两侧的板块都是海洋的时候，其地貌特征表现为岛弧和海沟，例 如西阿留申群岛。当两侧的板块分别为海洋和大陆的时候，其地貌特征表现为山脉和海沟，例如日本海沟。l 转换边界：当其两侧边界都是海洋时，其地貌特征表现为错断的海洋中脊，例如太平洋中脊。当其两侧边界都是大陆时，其地貌特征表现为形变小的山脉沿断层变形。例如美国圣安德烈斯断层。我国防灾减灾的基本方针是以防为主，防抗救相结合。其基本步骤主要包括灾害预防、灾害预报、灾害监测、救灾赈灾、灾后重建五个重要环节。1) 灾害预防：防患于未然。灾害预防是防灾减灾的重要方面，它可以大大减轻灾 害的损失。2) 灾害预报：对潜在灾害进行预测，包括发生时间、空间范围、强度与规模等，为有效防灾做准备。 3) 灾害监测：世界范围内的各种监测网络的建立，可以随时监测洪水、干旱、地震、森林火灾等重大灾害的发生情况，提供客观、及时的灾情信息数据，为制定抗灾对策、控制灾害范围作出贡献。4) 救灾赈灾：救灾是指对发生灾害地的人民生命和财产的紧急抢救。赈灾是对灾区人民救济和资助。我国的防汛指挥部及各种救灾委员会，由各级政府挂帅，形成快速、高效的管理体系。 5) 灾后重建：一项比较长期的工作，它需要科学规划、全面协调。气候灾害的灾后重建往往需要一、二年等，时间较短。城市地震灾害的重建则需要几年、十几年。唐山大地震后，经过十几年的努力，一个崭新的工业城市又重新崛起在华北平原，新唐山的建立取得全世界瞩目的成就。 海啸海啸的英文Tsunami来自日语（tsu的汉字是津，表示港湾，nami的汉字是波，表示波浪），因此Tsunami意指港口内的波浪。 海啸是因海底地震,海底火山爆发或海底山崩而引发的巨型海浪，常造成海岸地区巨大灾害。在大洋中，海啸的波长可长达数百公里，波高约1米左右，常被风浪或涌浪覆盖，因此在传送过程不易被发现，当传到海岸时，波长变短，波速降低，波高增大，可达几十米。 海啸产生的条件有两个，一是有巨大水体，二是发生海地地震，且其震级大于6.5。海啸按形成原因分为地震海啸、气象海啸、火山海啸、滑坡海啸和核爆海啸；按海啸发生的地理位置可分为远洋海啸和近海海啸。海啸最容易发生的地区：综观海洋全貌及地震海啸的孕育条件，地震海峡多发生在海沟、岛弧和年轻的褶皱带等地区。因为这些地区构造运动差异大，如智利海岸的安第斯山、日本岛弧山系高达千米以上，濒临的海沟深达万米、高差达几千米至十几千米。因为新构造运动强烈，地震断层倾滑的可能性大，所以人们视海沟为海啸的潜伏所。滑坡滑坡是指斜坡上某一部分岩土在重力作用下，沿着一定的软弱结构面(带)产生剪切位移而整体地向斜坡下方移动的作用和现象；简而言之，大量山体物质在重力作用下，沿着内部的一个滑动面，突然向下滑动的现象。滑坡形成有其特殊的地质条件。其形成条件十分复杂，起主导作用的有以下四个方面：地形地貌、地层岩性、断裂构造和地下水活动。1. 地形地貌：我国山区，地形切割强烈，滑坡、崩塌分布较集中，形成规模大，危害较为严重。2. 地层岩性：斜坡岩、土体的性质及其结构是形成滑坡、崩塌的物质基础。一般易形成滑坡、崩塌的岩石，大都是碎屑岩、软弱的片状变质岩。岩性多为泥岩、页岩、板岩、含碳酸盐类软弱岩层、泥化层、构造破碎岩层。这些软弱岩经水的软化作用后，抗剪强度降低，容易出现软弱滑动面，形成崩滑体。3. 断裂构造：构造条件是形成滑坡、崩塌的基本条件之一。断裂带岩体破碎，并为地下水渗流创造了条件。此外，活动断裂带上易发生构造地震。因此，断裂带控制着滑坡、崩塌的发育地带的延伸方向、发育规模、发育规模及分布密度。滑坡、崩塌体成群、成带、成线状分布的特点几乎都与断裂构造分布有关。4. 地下水活动：地下水活动也是形成滑坡崩塌的重要因素之一。在土质边坡或岩质边坡受地下水作用时，泥质岩层往往会泥化、软化；另外，地下水使孔隙水压增高，产生浮托力、动水压力，这些都会使岩石抗剪强度降低，容易形成软弱面。5 影响因素：形成滑坡还有很多复杂的影响因素，它们为崩滑作用的发生提供了外动力条件或触发条件。主要考虑暴雨、地震和人为活动三种最主要的影响因素。 泥石流泥石流是沙石、泥土、岩屑、石块等松散固体物质和水的混合体在重力作用下沿着沟床或坡面向下运动的特殊流体。泥石流介于流水与滑坡之间，经常发生在峡谷和地震、火山多发区。形成泥石流条件：一是地形陡峻，二是有丰富的松散固体物质，三是短时间内大量水流。下面将详细论述山区形成泥石流的条件：1. 地形条件山区坡陡谷深；2. 岩石条件岩石破碎、松散碎屑物质多；3. 植物条件植物覆盖较差，地面缺水保护；4. 气象条件夏季暴雨或冰雪融水汇聚时，含有大量泥沙、石块的洪流就会沿山谷奔腾而下，形成泥石流灾害。 滑坡、泥石流地质灾害对人类的危害可以从以下五个方面来分析：1) 对水利工程的危害：我国许多滑坡、崩塌发生在水电工程附近。它们毁坏水渠 管道，破坏大坝、水电站、变电站以及其他设施。崩塌、滑坡体落入水库中常造成水库淤积，有时甚至激起库水翻越大坝冲向下游造成伤亡和损失。有些滑坡、崩塌还可以造成水库报废。2) 对铁路的危害：铁路是遭受崩塌、滑坡危害最频繁，最严重的一项工程。尤其是宝成线、陇海线的宝天段及成昆线，几乎年年遭受滑坡、崩塌的袭击。据不完全统计，我国铁路沿线的大中