地球科学概论 第13讲 地震与灾害

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1、第13讲 地震与灾害申文斌，邓洪涛，徐新禹，罗佳2014.6.612中國河北省唐山1976年地震 3345内容提要 1地震学的起源2地震学的一些基本概念3地震的成因及分类4地震的空间分布5地震的观测6地震预报7地震灾害61地震学的起源 古代日本古代日本人认为地震的成因是一条巨大的鲶鱼翻身；古印度人认为地震的成因是地下大象的发怒；古中国是认为地震的成因是抽象的阴阳失调。71地震学的起源 古代西方在古代世界很多地震区人民对地震都有宗教性的解释。对古代地震的许多引喻可在《圣经》

2、和当时其他宗教著述中见到。一些显著的事件，诸如杰里科城墙的倒塌和红海的开裂，曾被那些不迷信超自然事件的人解释为是地震的结果。地中海及其周边国家的地震活动性是很高的，对地震作出自然解释的首次尝试就发生在那里。早在希腊科学发展的早期，其实践者已开始考虑用地震的物理原因取代民间传说和神话提示的神学原因。81地震学的起源 古代西方91地震学的起源 古代西方第一个关于地震成因的全面解释是由希腊学者亚里士多德（Aristotle）（公元前384～322年）提出的。其论著的重要性在于：他不是从宗教或占星

3、术中寻找解释，诸如地震是由行星或彗星联合而产生的，相反，他注重当时的务实背景。古时候人们对地球内的想象 101地震学的起源 古代中国在中国，学者们曾从很早以前的历代王朝文献、文学作品及其他来源得到地震证据。例如，1679年9月2日的三河地震，是北京附近的最大地震，在121个州府县志中都有记载；《后汉书.张衡传》，侯风地动仪。111地震学的起源 18世纪以来受伊萨克·牛顿爵士有关波和力学著述的强烈影响，自然科学的新时代开始了。在牛顿力学影响下的科学家和工程师开始发表研究报告，把地震和穿过地球

4、岩石的波联系起来。这些研究报告很重视山崩、地面运动、海平面变化等地震地质效应和建筑物毁坏。里斯本地震是现代“地震学之父”之一的英国工程师米歇尔（Michell）（1724～1793年）灵感的主要源泉。他试图用牛顿的力学原理讨论地震动，相信“地震是地表以下几英里岩体移动引起的波动”。121地震学的起源 18世纪以来理解地震成因的转折点来自对1906年4月18日震撼美国加利福尼亚的旧金山地震的研究。地震调查委员会的报告指出，强烈的地面摇动是由圣安德烈斯大断层突然错动产生的，该断裂从墨西哥边界一直延

5、伸到旧金山以北达400多千米，断裂西侧的岩块向北错动了好几英尺。（劳森）。跨圣安德列斯断层的篱笆在1906年旧金山地震之后发生3米的错动131地震学的起源 18世纪以来1906年以前对跨圣安德烈斯断裂的区域作了两组三角测量。美国工程师里德（Reid）注意到，50年期间圣安德烈斯断裂两边相对移动了3.2米，西侧向北北东方向运动。当这些测量数据与地震后测量的数据比较时，发现地震前后，平行于圣安德烈斯断裂都发生了明显的水平剪切变形。历史细节请参考《地震九讲》BruceA.Bolt著142地震学的一些

6、基本概念 地震学（Seismology）一词源于希腊文Seismos，即地震（earthquake）之意，再结合logy科学（Science）一字而成。地震学为地球科学之一分科，研究地震及其相关现象。地震（定义）岩石圈物质在地球内动力作用下产生构造活动而发生弹性应变，当应变能量超过岩体强度极限时，就会发生破裂或沿原有的破裂面发生错动滑移，应变能以弹性波的形式突然释放并使地壳振动这就是地震。152地震学的一些基本概念 震源最初释放能量引起弹性波向外扩散的地下发射源；地球内发生地震的地方

7、是能量积聚的地方。它不是一个点而是具有一定的范围震源在地面上的垂直投影为震中162地震学的一些基本概念 震中到震源的距离称为震源深度。按震源深度地震可分为：浅源地震（0～70km）中源地震(70～300km)深源地震(300～700km)全世界90%的地震震源深度都小于100公里，仅有3%的地震是深源地震。由于浅源地震能够产生更大的地球表面的震动，因此，浅源地震的破坏力也最大。172地震学的一些基本概念 震中距：震中到地面上任一点的距离叫震中距离（简称震中距）。震中距在100公

8、里以内的称为地方震在1000公里以内称为近震大于1000公里称为远震182地震学的一些基本概念 震级和地震烈度震级：指地震能量的大小的等级。震源释放出来的能量越大，震级越大。以震级标度地震大小最初是由美国地震学家里克特(C.F.Richter)于1935年研究加利福尼亚地方性地震时提出来的。规定以距震中100km处“标准地震仪”(或称“安德生地震仪”，周期0.8秒，放大倍数2800，阻尼系为0.8)所记录的水平向最大振幅(单振幅，以微米计)的常用对数为该地震的震级。192