地壳运动与地质构造课件

《地球探索》

——四、地震灾害

教师：毕华（研究员）

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——四、地震灾害

教1提纲（一）地震概念1、地震2、地震描述3、地震能量4、地震震级5、地震烈度（二）地震频率（三）地震分类（四）地震与地形变化（无）地震成因（六）地震分布（七）地震发光之谜（八）抗震防灾及地震预报提纲2四、地震（一）地震概念

1、地震——由自然原因所引起的地壳震动叫地震。地震是一种经常发生的自然现象，是地壳运动的一种特殊形式。2、地震描述：地震的发源地叫震源；震源在地面上的垂直投影叫震中；从震源至震中的距离叫震源深度；震中到观测点的距离叫震中距(图3.50)。四、地震（一）地震概念

3地壳运动与地质构造课件43、地震能量是以波的形式输送出来的。强烈地震发生所引起的种种地面破坏现象，都是地震的强烈冲击波所造成的。地震波是一种弹性波，它包括体波和面波，其中体波又分为纵波(P)和横波(s)。纵波在固体、液体中都能传播，传播速度最快，能量散失也快；横波只能在固体中传播，速度较慢，能量的散失也慢，故影响范围比纵波大。面波传播速度最慢、频率较低，引起的震动最强烈，破坏作用最大。因此，在远离震源的地方，用地震仪观测地面晃动的话，首先发生的是P波引起的上下方向的纵向摇晃，过一会儿开始的是S波引起的横向摇晃，最后是由表面波引起的大振幅的缓慢晃动。3、地震能量是以波的形式输送出来的。5地壳运动与地质构造课件6

4、地震震级——是表示震源释放能量大小的级别，通常采用20世纪30年代美国地震学家查理·里克特(C．F．Richter)所提出的标准，即以里氏震级来划分：(1)小震：一般大于3级的地震，人们能感觉到，其中3～5级属于小震，房屋强烈抖动，桌子上的东西会坠下，墙壁出现裂缝；(2)中震或强震：5～7级，造成房屋倒塌；(3)大震：7级以上是大震，造成山崩地裂，如果发生在海底，还能引起海啸，使船只颠覆、沉没，使海水冲上海岸，毁坏港口，吞没村镇。5、地震烈度——是指地震对地面及建筑物的破坏程度。地震烈度和地震震级既有联系，又有区别。一次地震只有一个震级，但同一次地震会因震中距不同而有不同的烈度。一般说来，距震中越近，烈度越大；反之越小。4、地震震级——是表示震源释放能量大小的7地壳运动与地质构造课件8Figure10.1Figure10.2Figure10.1Figure10.29SomefactsaboutseismologySeismictomography/InversetheoryTherecordedmotionscanbeviewedastheoutputresponseofasequenceoflinearfilterswithpropertieswewishtodetermine.

Sourcemechanism

EarthstructureinstrumentSomefactsaboutseismologySei10地壳运动与地质构造课件11地壳运动与地质构造课件12震度（intensity），是表示地震時地面上的人所感受到振動的激烈程度，或物體因受振動所遭受的破壞程度。現今地震儀器已能詳細描述地震的加速度，所以震度亦可由加速度值來劃分。震度級以正的整數表示之（見交通部中央氣象局地震震度分級表）。「交通部中央氣象局地震震度分級表」

(89年8月1日公告修訂)震度（intensity)震度（intensity），是表示地震時地面上的人所感受到振13震度分級地動加速度人的感受屋內情形屋外情形0無感0.8gal以下人無感覺。

1微震0.8~2.5gal人靜止時可感覺微小搖晃。

2輕震2.5~8.0gal大多數的人可感到搖晃，睡眠中的人有部分會醒來。電燈等懸掛物有小搖晃。靜止的汽車輕輕搖晃，類似卡車經過，但歷時很短。3弱震8~25gal幾乎所有的人都感覺搖晃，有的人會有恐懼感。房屋震動，碗盤門窗發出聲音，懸掛物搖擺。靜止的汽車明顯搖動，電線略有搖晃。4中震25~80gal有相當程度的恐懼感，部分的人會尋求躲避的地方，睡眠中的人幾乎都會驚醒。房屋搖動甚烈，底座不穩物品傾倒，較重傢俱移動，可能有輕微災害。汽車駕駛人略微有感，電線明顯搖晃，步行中的人也感到搖晃。5強震80~250gal大多數人會感到驚嚇恐慌。部分牆壁產生裂痕，重傢俱可能翻倒。汽車駕駛人明顯感覺地震，有些牌坊煙囪傾倒。6烈震250~400gal搖晃劇烈以致站立困難。部分建築物受損，重傢俱翻倒，門窗扭曲變形。汽車駕駛人開車困難，出現噴沙噴泥現象。7劇震400gal以上搖晃劇烈以致無法依意志行動。部分建築物受損嚴重或倒塌，幾乎所有傢俱都大幅移位或摔落地面。山崩地裂，鐵軌彎曲，地下管線破壞。註：1gal=1cm/sec震度分級地動加速度人的感受屋內情形屋外情形0無感0.8gal14（二）地震频率（二）地震频率15

EarthquakeFrequencyMagnitudeAverageAnnually8andhigher17-7.9176-6.91345-5.913194-4.913,0003-3.9130,0002-2.91,300,000/neis/eqlists/eqstats.htmlEarthquakeFrequencyMagnitude16

LocationDateMw1.Chile196005229.52.PrinceWilliamSound,Alaska196403289.23.AndreanofIslands,Alaska195703099.14.OfftheWestCoastofNorthernSumatra200412269.05.Kamchatka195211049.06.OfftheCoastofEcuador190601318.87.NorthernSumatra,Indonesia200503288.78.RatIslands,Alaska196502048.79.Assam-Tibet195008158.610.Ningxia-Gansu,China192012168.69.3

LocationDateMw1.Chile19600517Figure10.20WheretheearthquakesM>=7areexpectedSubductionzoneshavethelargestquakes.Figure10.20Wheretheearthqu18（三）地震分类1、按地震成因可以分为构造地震、火山地震、塌陷地震和诱发地震四种：（1）构造地震——地壳深部的构造变动，主要由断裂变动引起的地震称为构造地震，常发生于地壳活动性较大的地区，—般说来是近代的褶皱和断裂活动地带。其特点是活动频繁，延续时间长，影响范围广，破坏性强。地壳上90％的地震皆属此种类型。（2）火山地震——由火山活动触发的地震称火山地震，其震源常局限于火山活动地带，影响范围一般不大，深度多不超过10km。这类地震约占总数的70％。（3）塌陷地震——起因于岩层崩塌陷落，主要发生在喀斯特(岩溶)发育地区或者地势陡峭的山区，数量很少，危害不大。（4）诱发地震——由于人类活动，诸如水库蓄水、地下核爆炸等因素也能触发地震，这类地震统称为诱发地震。（三）地震分类192、按震源深度又可分为：（1）浅源地震(深度为0-70km的地震)。（2）中源地震——(深度70-300km)。（3）深源地震——(深度>300km)。浅源地震数量最多，约占地震总数的72.5％；中源地震次之，约占23.5％；深源地震很少，约占4％。

3、按地震发生的地表结构形态可分为海洋地震和大陆地震二大类。其中前者约占地震总数的85％，后者为15％。2、按震源深度又可分为：20（四）地震与地形变化长久以来，在地球演化的过程中，地震在地表已留下许多痕迹，这些痕迹便是人们所处的高山、丘陵、河阶等地形。地震可以一下子把大地抬升2-9m不等。人们看到的许多的河阶、台地等地形都是不知道何时的地震所抬升出来的。许多地形坡度或形态突然变化的地方，通常都是地质特性改变的地方。震前海岸线位于现在长有松树的峭壁下;大地震中，海岸地带被抬升了好几米。（四）地震与地形变化震前海岸线位于现在长有松树的峭壁下;大地21（五）地震成因1、板块运动（或地壳运动）。地震是一种自然现象，它是由于地壳运动引起的，两个板块互相碰撞，就会形成地震。岩石圈跟其下的物质相比是十分薄的。岩石圈之下是几千千米深的熔融岩石和金属，这些熔融物质非常热，并承受着很大的压力。岩石圈由几个在地球表面极其缓慢移动的大板块组成，这些板块的边缘就是岩石圈较脆弱部分。在这些边缘地带，偶尔可以看见地球内部移动的影响。2、塌陷成因：因地下洞穴的洞顶陷落、矿石坑塌陷引起地震。3、火山成因：火山喷发时，地下岩浆会猛烈地喷出地表，从而产生相当大的力量，也同样能够引起地震。4、诱发成因：由于人类活动，诸如水库蓄水、地下核爆炸等因素也能触发地震。（五）地震成因22（六）地震分布从世界范围看，地震活动带的分布与火山活功带大体一致，主要处于各大板块构造边缘，可以分为四大地震带（补图6）：①环太平洋地震带——沿太平洋板块边界上的海沟-岛弧分布，全世界80％的浅源地震、90％的中源地震和几乎全部的深源地震发生在该地层带。所释放的地震能量约占全部能量的80％，其面积占世界地震带总面积的一半。②地中海—喜马拉雅地震带——沿亚欧板块与非洲板块和印度洋板块的接合带分布，地震数量约占全世界地震总数的15％，其中绝大多数为浅源地震，有少量的中源和深源地震。③大洋中脊地震带——分布在各大洋的洋中脊部位，包括大西洋中脊、印度洋海岭及东太平洋中隆地震带。地震数量不多，震级较小，很少超过6级地震。④大陆断裂谷地震带——分布于一些区域性断裂带或地堑构造带，主要有东非大断裂带、红海地堑、亚丁湾及死海、贝加尔湖以及太平洋夏威夷群岛等。此带主要为浅源地震。（六）地震分布23地震带示意图地震带示意图24地壳运动与地质构造课件25

世界火山-地震带分布图世界火山-地震带分布图26世界火山分布图世界火山分布图27世界六大板块及其边界世界六大板块及其边界28（七）地震发光之谜地光是地震前兆之一，是在地震前夕出现在天边的一种奇特发光现象。从大量震例的调查结果看，其颜色以蓝白色和红色居多，黄色次之，其他颜色也有。地光的出现常伴有低沉的“呜呜”声传来，从而起到了报警作用。这是因为地下深处的岩石中含有氦、氩、氖、氙等气体，地震即将到来时，地下岩石受力形变并产生了许许多多的小裂缝，这些挥发性气体便从地下逸出。另一方面，岩石破裂时产生漫射电子，从而将这些气体点燃，于是便形成了地光。（七）地震发光之谜29（八）抗震防灾及地震预报1、为什么要抗震防灾？怎样做？地震尤其大陆地震是人类所受到的最严重的自然灾害之一。我国是世界上地震活动强度较高、地震灾害较严重的国家。据20世纪以来有仪器记录资料的统计，我国占全球大陆地震的33％，不仅频次高，而且强度极大。地震的发生，不仅强烈地造成地面的隆陷和建筑物的毁坏，而且还经常引起一系列的次生灾害。如水灾、瘟疫、火灾、山崩及泥石流等，给人们的生命财产带来重大损失。因此，抗震防灾是一项非常重要的任务。抗震防灾不但要求加强防震减灾知识的普及教育，而且应在烈度较大的危险区加固建筑和修建防震设施。城市的布局除应考虑提高其综合抗震防灾能力外，还要做好地震预报工作。我国有关部门从国情出发，结合国内外经验教训，提出了“预防为主，综合防御”的防震减灾方针。主要包括4个环节，即地震监测预报、震灾预防、地震应急、地震救灾与重建。其中每个环节的实施都必须依靠科技进步。（八）抗震防灾及地震预报30地壳运动与地质构造课件31地壳运动与地质构造课件322、抗震建筑在地震中，房屋、桥梁和公路等建筑的倒塌或塌陷都可能造成人员的伤亡。此外，地震还会引发出震后的大火、洪水和滑坡等现象。这些毫无疑问都会对人类的生命财产构成很大的威胁。因此在像旧金山或东京这样建于地震多发带上的大城市，其高层建筑的设计都要求达到国家制定的“抗震性”标准。其中最最重要的基本标准就是简洁对称性的建筑风格。地基要坐落在允许建筑物侧向运动的树胶钢筋交互层上。当然，百分之百的“抗震性”是没有的。2、抗震建筑333、预测地震

地震的地点、时间和威力是很难预测的。有些科学家认为地震根本不能预测，因为地震并不规律地出现，也不一定在最大的断层发生。而一些地震学家能找出断层的所在，察觉地面的轻微震动，并留意各种警告性预兆如地下释放氡气、岩石内电的活动，甚至动物的异常行为等，但用这些方法预测地震并不准确。3、预测地震

地震的地点、时间和威力是很难预34《地球探索》

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教师：毕华（研究员）

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教35提纲（一）地震概念1、地震2、地震描述3、地震能量4、地震震级5、地震烈度（二）地震频率（三）地震分类（四）地震与地形变化（无）地震成因（六）地震分布（七）地震发光之谜（八）抗震防灾及地震预报提纲36四、地震（一）地震概念

1、地震——由自然原因所引起的地壳震动叫地震。地震是一种经常发生的自然现象，是地壳运动的一种特殊形式。2、地震描述：地震的发源地叫震源；震源在地面上的垂直投影叫震中；从震源至震中的距离叫震源深度；震中到观测点的距离叫震中距(图3.50)。四、地震（一）地震概念

37地壳运动与地质构造课件383、地震能量是以波的形式输送出来的。强烈地震发生所引起的种种地面破坏现象，都是地震的强烈冲击波所造成的。地震波是一种弹性波，它包括体波和面波，其中体波又分为纵波(P)和横波(s)。纵波在固体、液体中都能传播，传播速度最快，能量散失也快；横波只能在固体中传播，速度较慢，能量的散失也慢，故影响范围比纵波大。面波传播速度最慢、频率较低，引起的震动最强烈，破坏作用最大。因此，在远离震源的地方，用地震仪观测地面晃动的话，首先发生的是P波引起的上下方向的纵向摇晃，过一会儿开始的是S波引起的横向摇晃，最后是由表面波引起的大振幅的缓慢晃动。3、地震能量是以波的形式输送出来的。39地壳运动与地质构造课件40

4、地震震级——是表示震源释放能量大小的级别，通常采用20世纪30年代美国地震学家查理·里克特(C．F．Richter)所提出的标准，即以里氏震级来划分：(1)小震：一般大于3级的地震，人们能感觉到，其中3～5级属于小震，房屋强烈抖动，桌子上的东西会坠下，墙壁出现裂缝；(2)中震或强震：5～7级，造成房屋倒塌；(3)大震：7级以上是大震，造成山崩地裂，如果发生在海底，还能引起海啸，使船只颠覆、沉没，使海水冲上海岸，毁坏港口，吞没村镇。5、地震烈度——是指地震对地面及建筑物的破坏程度。地震烈度和地震震级既有联系，又有区别。一次地震只有一个震级，但同一次地震会因震中距不同而有不同的烈度。一般说来，距震中越近，烈度越大；反之越小。4、地震震级——是表示震源释放能量大小的41地壳运动与地质构造课件42Figure10.1Figure10.2Figure10.1Figure10.243SomefactsaboutseismologySeismictomography/InversetheoryTherecordedmotionscanbeviewedastheoutputresponseofasequenceoflinearfilterswithpropertieswewishtodetermine.

Sourcemechanism

EarthstructureinstrumentSomefactsaboutseismologySei44地壳运动与地质构造课件45地壳运动与地质构造课件46震度（intensity），是表示地震時地面上的人所感受到振動的激烈程度，或物體因受振動所遭受的破壞程度。現今地震儀器已能詳細描述地震的加速度，所以震度亦可由加速度值來劃分。震度級以正的整數表示之（見交通部中央氣象局地震震度分級表）。「交通部中央氣象局地震震度分級表」

(89年8月1日公告修訂)震度（intensity)震度（intensity），是表示地震時地面上的人所感受到振47震度分級地動加速度人的感受屋內情形屋外情形0無感0.8gal以下人無感覺。

1微震0.8~2.5gal人靜止時可感覺微小搖晃。

2輕震2.5~8.0gal大多數的人可感到搖晃，睡眠中的人有部分會醒來。電燈等懸掛物有小搖晃。靜止的汽車輕輕搖晃，類似卡車經過，但歷時很短。3弱震8~25gal幾乎所有的人都感覺搖晃，有的人會有恐懼感。房屋震動，碗盤門窗發出聲音，懸掛物搖擺。靜止的汽車明顯搖動，電線略有搖晃。4中震25~80gal有相當程度的恐懼感，部分的人會尋求躲避的地方，睡眠中的人幾乎都會驚醒。房屋搖動甚烈，底座不穩物品傾倒，較重傢俱移動，可能有輕微災害。汽車駕駛人略微有感，電線明顯搖晃，步行中的人也感到搖晃。5強震80~250gal大多數人會感到驚嚇恐慌。部分牆壁產生裂痕，重傢俱可能翻倒。汽車駕駛人明顯感覺地震，有些牌坊煙囪傾倒。6烈震250~400gal搖晃劇烈以致站立困難。部分建築物受損，重傢俱翻倒，門窗扭曲變形。汽車駕駛人開車困難，出現噴沙噴泥現象。7劇震400gal以上搖晃劇烈以致無法依意志行動。部分建築物受損嚴重或倒塌，幾乎所有傢俱都大幅移位或摔落地面。山崩地裂，鐵軌彎曲，地下管線破壞。註：1gal=1cm/sec震度分級地動加速度人的感受屋內情形屋外情形0無感0.8gal48（二）地震频率（二）地震频率49

EarthquakeFrequencyMagnitudeAverageAnnually8andhigher17-7.9176-6.91345-5.913194-4.913,0003-3.9130,0002-2.91,300,000/neis/eqlists/eqstats.htmlEarthquakeFrequencyMagnitude50

LocationDateMw1.Chile196005229.52.PrinceWilliamSound,Alaska196403289.23.AndreanofIslands,Alaska195703099.14.OfftheWestCoastofNorthernSumatra200412269.05.Kamchatka195211049.06.OfftheCoastofEcuador190601318.87.NorthernSumatra,Indonesia200503288.78.RatIslands,Alaska196502048.79.Assam-Tibet195008158.610.Ningxia-Gansu,China192012168.69.3

LocationDateMw1.Chile19600551Figure10.20WheretheearthquakesM>=7areexpectedSubductionzoneshavethelargestquakes.Figure10.20Wheretheearthqu52（三）地震分类1、按地震成因可以分为构造地震、火山地震、塌陷地震和诱发地震四种：（1）构造地震——地壳深部的构造变动，主要由断裂变动引起的地震称为构造地震，常发生于地壳活动性较大的地区，—般说来是近代的褶皱和断裂活动地带。其特点是活动频繁，延续时间长，影响范围广，破坏性强。地壳上90％的地震皆属此种类型。（2）火山地震——由火山活动触发的地震称火山地震，其震源常局限于火山活动地带，影响范围一般不大，深度多不超过10km。这类地震约占总数的70％。（3）塌陷地震——起因于岩层崩塌陷落，主要发生在喀斯特(岩溶)发育地区或者地势陡峭的山区，数量很少，危害不大。（4）诱发地震——由于人类活动，诸如水库蓄水、地下核爆炸等因素也能触发地震，这类地震统称为诱发地震。（三）地震分类532、按震源深度又可分为：（1）浅源地震(深度为0-70km的地震)。（2）中源地震——(深度70-300km)。（3）深源地震——(深度>300km)。浅源地震数量最多，约占地震总数的72.5％；中源地震次之，约占23.5％；深源地震很少，约占4％。

3、按地震发生的地表结构形态可分为海洋地震和大陆地震二大类。其中前者约占地震总数的85％，后者为15％。2、按震源深度又可分为：54（四）地震与地形变化长久以来，在地球演化的过程中，地震在地表已留下许多痕迹，这些痕迹便是人们所处的高山、丘陵、河阶等地形。地震可以一下子把大地抬升2-9m不等。人们看到的许多的河阶、台地等地形都是不知道何时的地震所抬升出来的。许多地形坡度或形态突然变化的地方，通常都是地质特性改变的地方。震前海岸线位于现在长有松树的峭壁下;大地震中，海岸地带被抬升了好几米。（四）地震与地形变化震前海岸线位于现在长有松树的峭壁下;大地55（五）地震成因1、板块运动（或地壳运动）。地震是一种自然现象，它是由于地壳运动引起的，两个板块互相碰撞，就会形成地震。岩石圈跟其下的物质相比是十分薄的。岩石圈之下是几千千米深的熔融岩石和金属，这些熔融物质非常热，并承受着很大的压力。岩石圈由几个在地球表面极其缓慢移动的大板块组成，这些板块的边缘就是岩石圈较脆弱部分。在这些边缘地带，偶尔可以看见地球内部移动的影响。2、塌陷成因：因地下洞穴的洞顶陷落、矿石坑塌陷引起地震。3、火山成因：火山喷发时，地下岩浆会猛烈地喷出地表，从而产生相当大的力量，也同样能够引起地震。4、诱发成因：由于人类活动，诸如水库蓄水、地下核爆炸等因素也能触发地震。（五）地震成因56（六）地震分布从世界范围看，地震活动带的分布与火山活功带大体一致，主要处于各大板块构造边缘，可以分为四大地震带（补图6）：①环太平洋地震带——沿太平洋板块边界上的海沟-岛弧分布，全世界80％的浅源地震、90％的中源地震和几乎全部的深源地震发生在该地层带。所释放的地震能量约占全部能量的80％，其面积占世界地震带总面积的一半。②地中海—喜马拉雅地震带——沿亚欧板块与非洲板块和印度洋板块的接合带分布，地震数量约占全世界地震总数的15％，其中绝大多数为浅源地震，有少量的中源和深源地震。③大洋中脊地震带——分布在各大洋的洋中脊部位，包括大西洋中脊、印度洋海岭及东太平洋中隆地震带。地震数量不多，震级较小，很少超过6级地震。④大陆断裂谷地震带——分布于一些区域性断裂带或地堑构造带，主要有东非大断裂带、红海地堑、亚丁湾及死海、贝加尔湖以及太平洋夏威夷群岛等。此带主要为浅源地震。（六）地震分布57地震带示意图地震带示意图58地壳运动与地质构造课件59

世界火山-地