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地震原理

地震原理

1地震的分类

地震分为天然地震和人工地震两大类。此外,某些特殊情况下也会产生地震,如大陨石冲击地面(陨石冲击地震)等。引起地球表层振动的原因很多,根据地震的成因,可以把地震分为以下几种:


地震的分类

由于地下深处岩石破裂、错动把长期积累起来的能量急剧释放出来,以地震波的形式向四面八方传播出去,到地面引起的房摇地动称为构造地震。这类地震发生的次数最多,破坏力也最大,约占全世界地震的90%以上。


地震的分类

由于火山作用,如岩浆活动、气体爆炸等引起的地震称为火山地震。只有在火山活动区才可能发生火山地震,这类地震只占全世界地震的7%左右。


地震的分类

由于地下岩洞或矿井顶部塌陷而引起的地震称为塌陷地震。这类地震的规模比较小,次数也很少,即使有,也往往发生在溶洞密布的石灰岩地区或大规模地下开采的矿区。

诱发地震:由于水库蓄水、油田注水等活动而引发的地震称为诱发地震。这类地震仅仅在某些特定的水库库区或油田地区发生。


地震的分类

地下核爆炸、炸药爆破等人为引起的地面振动称为人工地震。人工地震是由人为活动引起的地震。如工业爆破、地下核爆炸造成的振动;在深井中进行高压注水以及大水库蓄水后增加了地壳的压力,有时也会诱发地震。

地震波发源的地方,叫作震源。震源在地面上的垂直投影,叫作震中。震中到震源的深度叫作震源深度。通常将震源深度小于70公里的叫浅源地震,深度在70-300公里的叫中源地震,深度大于300公里的叫深源地震。破坏性地震一般是浅源地震。如1976年的唐山地震的震源深度为12公里。世界地震主要集中在以下两个带:

(1)环太平洋地震带:

包括南北美洲太平洋沿岸和阿留申群岛、堪察加半岛,经千岛群岛、日本列岛南下经我国台湾再到菲律宾转向东南,达新西兰。

(2)喜马拉雅地中海地震带:从印度尼西亚西部经缅甸至我国横断山脉,喜马拉雅山脉,越过帕米尔高原,经中亚细亚到达地中海及其沿岸。


2构造地震的成因

构造地震的直接成因地下深处岩石破裂、错动把长期积累起来的能量急剧释放以地震波的形式向四面八方传播,但对地壳运动产生的原因却有多种学说,主要包括:板块构造学、大陆漂移学、海底扩张学等。其中,板块构造说是普遍认同的地震成因学说。

构造地震的成因

大陆漂移说是1912德国气象学阿尔弗雷德·魏格纳首次提出的。大陆漂移说认为﹐地球上所有大陆在中生代以前曾经是统一的巨大陆块﹐称之为泛大陆或联合古陆﹐中生代开始﹐泛大陆分裂并漂移﹐逐渐达到现在的位置。大陆漂移的动力机制与地球自转的两种分力有关﹕向西漂移的潮汐力和指向赤道的离极力。较轻硅铝质的大陆块漂浮在较重的黏性的硅镁层之上﹐由于潮汐力离极力的作用使泛大陆破裂并与硅镁层分离﹐而向西﹑向赤道作大规模水平漂移。


构造地震的成因

海底扩张学是它是20世纪60年代,由美国科学家HH赫斯和R·S·迪茨分别提出的。它认为地幔物质在沿大洋中部穿透岩石圈的裂缝或裂谷下因软流圈内的物质上涌、侵入和喷出而形成新的洋壳,随着这个作用不断进行,新上涌侵入的地幔物质把原已形成的洋壳向裂谷两侧推移扩张,致使洋底不断新生和更新。

由于洋壳不断向外推移,及至海沟岛弧一线,便受阻于大陆而俯冲下插于地幔,达到新生和消亡的消长平衡,从而使洋底地壳在23亿年间更新一次。


构造地震的成因

板块构造学是大陆漂移、海底扩张等学说的综合与延伸,它虽不能解决地壳运动的所有问题,却为地震成因的理论研究提供了依据1965加拿大著名地球物理学家威尔逊首先提出板块概念,1968年法国地质学家勒皮雄把全球岩石圈划分成六大板块,即欧亚、太平洋、美洲、印度洋、非洲和南极洲板块。板块与板块的交界处,是地壳活动比较活跃的地带,也是火山、地震较为集中的地带。

 

图1 板块分布图

地球自转产生的能量以及地球内部蕴藏的放射能、重力能等,驱使地幔软流层以上的岩石圈缓慢运动,但各板块运动速度、方向并不相同,各板块之间会发生挤压、拉伸、扭转、相互插入,当板块之间的相互作用超过一定极限时,在构造脆弱处岩石发生破裂,产生错动,引起地震。全球90%以上的构造地震发生在大小板块边缘。


3汶川地震实例

                                                                                    负责人:***