普通地质学第六章地震【优质课堂】

1、普通地质学,主讲人：陶晓风 成都理工大学 地质教研室,1,优质课堂,第六章 地震作用,第一节 地震概念 地震：是岩石圈的快速颤动。它是由构造运动引起岩石圈内某些地区的应力集中而使岩石变形，当应力达到或超过岩石的强度极限时，岩石便产生破裂或位移，同时将其能量突然释放出来，并以地震波的形式向四周传播，于是产生地震。,2,优质课堂,第六章 地震作用,有关地震的几个名词： 震源 岩石圈内发生震动的地方。 震中 震源在地面的垂直投影。 地震震级 地震能量的量度。 地震烈度 地震对地面及建筑物的破坏程度。,震源,震中,等震线,震中距,3,优质课堂,第六章 地震作用,第二节 地震的分类 一、成因分类 根据成

2、因分为构造地震、火山地震、陷落地震及诱发地震。 （1）构造地震：由于地下深处岩层错动、破裂所造成的地震。 （2）火山地震：由于火山作用，岩浆活动、气体爆炸等引起的地震。 （3）陷落地震：陷落地震多发生在石灰岩区域。由于石灰岩易被地下水溶蚀，以致发生陷落，引起地表振动。 （4）诱发地震：地下核爆炸、水库蓄水、油田抽水和注水、矿山开采等活动引起的地震。 前三类地震又叫天然地震，最后一类叫人工地震。,4,优质课堂,二、震源深度分类 根据震源深度的不同，地震分为： （1）浅源地震震源深度小于60km的称为浅源地震。 （2）中源地震震源深度为60300km的称为中源地震。 （3）深源地震震源深度在300

3、km以上的称为深源地震。 三、地震震级分类 按照震级的大小，地震分以下几类： （1）微震-震级小于3级的地震； （2）弱震-震级等于或大于3级、小于4.5的地震； （3）中强震-震级等于或大于4.5级、小于6级的地震； （4）强震-震级等于或大于6级的地震。也有人把震级等于或大于7级的地震称为大震。 四、震中距分类 根据震中距的不同，分为地方震、近震及远震。 （1）地方震震中距在100km内的地震称为地方震。 （2）近震震中距在1001000km内的地震称为近震。 （3）远震震中距大于1000km的地震称为远震。 五、发生时代分类 据地震发生时代及记录情况，地震分为古地震、历史地震及现代地震。

4、 （1）古地震指保存在地质记录中的史前和人类历史没有明确记录的地震。 （2）历史地震指人类历史时期通过各种记载记事留传下来的地震。 （3）近代地震通常指1990年以来有仪器测定的地震。,5,优质课堂,第六章 地震作用,第三节 地震的成因 断层说： 弹性回跳 相变说： 物态在临界面发生突然变化，使物质体积突然变化，而释放出能量引发地震。,6,优质课堂,第四节 地震地质作用,一、孕震阶段 孕震阶段是地应力或应变能量的积累阶段。这一阶段的时限较长，一般要经历几十年，甚至上百年或几百年。 二、临震阶段 这时地应力大小已接近震源岩石的最大强度，处于将要出现大规模断裂的临界状态。在未来的震中区及其附近的地

5、面发生许多地震前兆现象，如地形变异常、重力异常、地震波速异常、地应力变化、地电和地磁异常、地下水异常、地温异常、动物异常及地声、地光等。 三、发震阶段 这时地应力已超过震源岩石的强度极限，因此导致震源断层大规模错动，释放出大量应变能，从而发生地震（主震）。 四、余震阶段 余震阶段又称剩余能量释放阶段。一次大地震发生后的较长时间内，会产生大量小震，称为余震。,7,优质课堂,第六章 地震作用,地震造成的灾害 地震波引起的地面震动（面波），使建筑物受到破坏。 在自然灾害中地震造成的损失最大：1950年以来，全球地震灾害造成的损失已达2000多亿美元。 1976年的唐山的地震，使整个唐山毁于一旦，24

6、万人死亡。 地震常引起次生灾害：火灾、断水、断电、煤气管道破裂爆炸、交通设施毁坏；在海洋中地震产生可以波及很远的海啸，造成的灾害常超过地震本身。,8,优质课堂,9,优质课堂,地质灾害地震,地震的危害,10,优质课堂,地质灾害地震,地震的危害,11,优质课堂,地质灾害地震,唐山大地震,12,优质课堂,海啸,13,优质课堂,海啸的危害,14,优质课堂,海啸的危害,15,优质课堂,上世纪重大地震灾害,16,优质课堂,茂县,北川,松潘,绵阳,德阳,江油,都江堰,平武,2008-05-12 14:28:04.0, 四川盆地西部的龙门山断裂带发生Ms8.0 级强震. 共由个 7.17.6 级地震组成，是1

7、00秒钟内沿龙门山中部断裂发生的多点连续破裂行为。震源深度: 14km,首震震中,青川,理县,绵竹,彭州,汶川,7.4,7.4,7.4,7.6,7.1,7.1,7.1,7.2,映秀,成都 市,5.12汶川大地震,17,优质课堂,汶川地震的动力来源,印度板块与欧亚大陆碰撞及其向北的推挤，这一板块间的相对运动导致了亚洲大陆内部大规模的构造变形，造成了青藏高原的地壳缩短、地貌隆升和向东挤出。在四川盆地一带遭到华南地块的阻挡，使得应力在龙门山推覆构造带上高度积累，以至于沿映秀-北川断裂突然发生错动，产生8强烈地震。,18,优质课堂,19,优质课堂,汶川地震的发震构造是北川-映秀断裂，该断裂在北西西-南

8、东东向挤压应力作用下，发生逆冲运动，地震破裂滑动面向西倾，倾角约60。据地震资料反演得出的震源深度在12-19千米，投影结果正好处在深部北川-映秀断裂带上。从现场获得的震中区的同震地表破裂特征，清楚地指示了发震断裂上盘由西向东的逆冲和右旋走滑活动分量。汶川强烈地震的原因：震源浅和逆冲型地震 。,震源,20,优质课堂,汶川地震等震线图,21,优质课堂,死亡: 69,197 失踪: 18,222 受伤: 374,176 灾区面积: 440,000 km2 受灾人口: 46,240,000 经济损失: 10000- 12000 亿,汶川大地震是新中国成立以来，破坏性最大、受灾范围最广、救灾难度最大的

9、一次地震灾害！。,22,优质课堂,23,优质课堂,24,优质课堂,25,优质课堂,3.5m,为什么地震造成的灾害如此之严重呢？,26,优质课堂,这样一次巨震，发生在人口相对密集、地质环境本身就比较脆弱的四川西部的中、高山地区，其触发地质灾害数量之多,分布之广是可以想象的，同时也是超出人们所预料的！,地震触发了大量的次生地质灾害！,27,优质课堂,大量的崩滑灾害使山河易色！,28,优质课堂,老县城,新县城,家园尽毁！,29,优质课堂,满目疮痍！,30,优质课堂,王家岩滑坡,新北川中学滑坡,老县城,新县城,31,优质课堂,906人死亡！,新北川中学岩崩,32,优质课堂,33,优质课堂,1600人死

10、亡！,老县城,34,优质课堂,摧毁道路 阻碍救援,35,优质课堂,唐家山堰塞湖威胁下游绵阳市的安全,36,优质课堂,绵阳市,37,优质课堂,第五节 地震活动规律,环太平洋地震带 地中海-印度尼西亚地震带 洋脊地震带 大陆裂谷地震活动带,地震带,一、空间上的带状分布,38,优质课堂,第五节 地震活动规律,造成在同一地区，破坏性大地震的发生一般都有一定的周期性（数百年至数千年），例如华北地区7级左右破坏性大地震的周期为300年（近一千年来已有四次重复的历史记录资料，最后一次为1966 - 1976年的地震高潮期）。,二、时间上的周期性,39,优质课堂,第六节 地震预报和预防,小震活动（前震） 有的

11、大地震发生前几天或几小时，会发生一系列小地震多者可达几十至几百次，地质学家称它们为前震。 一般来说在强震发生前数月或数日存在前震现象。 因此通过观察大震前有一系列小震，预报大震，并设法预防大震。,一、地震预报,40,优质课堂,地形变 大地震前都有地形变活动。如： 邢台地震前高程发生了大的变化。1996年3月15日高程迅速下降，到3月22日就发生了地震。 1968年山东郯城8.5级大震之前，在震中区东面海上有个小岛，由于地面慢慢隆起，小岛不断上升，后来居然同大陆连成一片。 美国的圣安德烈斯大断层带是世界上地震最频繁的地区之一。圣安德烈斯断层的突出特点在于水平方向错动。1906年地震时，一次断层两

12、侧错动了6.4米。,41,优质课堂,地磁场异常 由于地应力变化，在大地震发生前也会引起地磁场异常变化。 1855年，日本的商人，用一个马蹄形磁铁粘满铁钉，招引顾客。在1855年江户大地震发生的当天，吸到磁铁上的铁钉突然掉落在地，使他大为惊愕。时过两小时，一次破坏性大地震发生了，震撼了整个市区。 1970年1月5日，在云南通海发生7.8级大地震。震前，震中区有些人在收听中央人民广播电台的广播，忽然发现收音机音量减小，声音嘈杂不清，特别是在震前几分钟，播音干脆中断。,42,优质课堂,震 声 地震前，尤其是大震前，数分钟、数小时或数天，往往有声响自地下深处传来，人们习惯称之为“地声”。 据调查，距1

13、976年唐山7.8级地震震中100公里范围内，在临震前尚没入睡的居民中，有百分之九十五的人听到了震前的地声。,43,优质课堂,地下水异常 1966年3月河北邢台地震前许多水井突然冒气泡、翻油花，井水突然变苦。这些变化之后不久，邢台就发生了大地震。 1975年2月4日海城地震之前，先后发现467口井水位发生升降变化 其原因是震区范围的地下含水岩石在受到强烈的挤压或拉伸，引起地下水的重新分布，出现水位的升降和各种物理性质和化学变化，使水变味、变色、混浊、浮油花、出气泡等。,44,优质课堂,大气异常 地震前往往会出现多种反常的大气物理现象，如怪风、暴雨、大雪、大旱、大涝、骤然增温或酷热蒸腾、异常闪光

14、等。 1975年2月4日，辽宁海城7.3级大地震之前，虽已是严冬季节，天气却特别暖和，有时能听到雷声；个别阴坡没有冻土，长青草，有的地方还发现蝴蝶和昆虫。2月3日上午3时至10时，震区气温突然上升，形成一个以海城为中心的急剧升温区，两个小时内海城增温12度。,45,优质课堂,动物活动反常 动物反常表现大体有三类： 兴奋型异常：如惊恐不安、不进圈、狂吠，如癫如狂，仓皇逃窜；惊飞、群迁等。 抑制型异常：如行动变得迟缓，或发呆发痴，不知所措，或不肯进食等。 生活习性变化：如冬眠的蛇出洞，老鼠白天活动不怕人，大批青蛙上岸活动等。,46,优质课堂,地震预报的分级,地震是严重的自然灾害，威胁人们的生命财产与安全，影响国计民生。预报地震是地质工作者的神圣使命。按距离地震发生时间，预报分为中长期预报、短期预报和震前预报。 中长期预报：主要通过地震和地质情况的调查研究来实施。 短期预报：既要靠地震和地质情况的调查研究，还要靠运用各种监测手段。 震前预报：主要靠各种监测手段。地震监测主要是利用各种仪器设备去研究岩石中正在发生的各种物理变化。地震仪对微弱震能进行连续记录，分析研究记录，可以推断地震的发震趋势。,47,优质课堂,地震预报的手段,地动仪,48,优质课堂,地震的预报,地震的预报,地震预报的各种检测手段,49,优质课堂,地震的预报,50,优质课堂