普通地質(zhì)學(xué)第六章地震【優(yōu)質(zhì)課堂】

1、普通地質(zhì)學(xué),主講人：陶曉風(fēng) 成都理工大學(xué) 地質(zhì)教研室,1,優(yōu)質(zhì)課堂,第六章 地震作用,第一節(jié) 地震概念 地震：是巖石圈的快速顫動(dòng)。它是由構(gòu)造運(yùn)動(dòng)引起巖石圈內(nèi)某些地區(qū)的應(yīng)力集中而使巖石變形，當(dāng)應(yīng)力達(dá)到或超過巖石的強(qiáng)度極限時(shí)，巖石便產(chǎn)生破裂或位移，同時(shí)將其能量突然釋放出來，并以地震波的形式向四周傳播，于是產(chǎn)生地震。,2,優(yōu)質(zhì)課堂,第六章 地震作用,有關(guān)地震的幾個(gè)名詞： 震源 巖石圈內(nèi)發(fā)生震動(dòng)的地方。 震中 震源在地面的垂直投影。 地震震級(jí) 地震能量的量度。 地震烈度 地震對(duì)地面及建筑物的破壞程度。,震源,震中,等震線,震中距,3,優(yōu)質(zhì)課堂,第六章 地震作用,第二節(jié) 地震的分類 一、成因分類 根據(jù)成

2、因分為構(gòu)造地震、火山地震、陷落地震及誘發(fā)地震。 （1）構(gòu)造地震：由于地下深處巖層錯(cuò)動(dòng)、破裂所造成的地震。 （2）火山地震：由于火山作用，巖漿活動(dòng)、氣體爆炸等引起的地震。 （3）陷落地震：陷落地震多發(fā)生在石灰?guī)r區(qū)域。由于石灰?guī)r易被地下水溶蝕，以致發(fā)生陷落，引起地表振動(dòng)。 （4）誘發(fā)地震：地下核爆炸、水庫蓄水、油田抽水和注水、礦山開采等活動(dòng)引起的地震。 前三類地震又叫天然地震，最后一類叫人工地震。,4,優(yōu)質(zhì)課堂,二、震源深度分類 根據(jù)震源深度的不同，地震分為： （1）淺源地震震源深度小于60km的稱為淺源地震。 （2）中源地震震源深度為60300km的稱為中源地震。 （3）深源地震震源深度在300

3、km以上的稱為深源地震。 三、地震震級(jí)分類 按照震級(jí)的大小，地震分以下幾類： （1）微震-震級(jí)小于3級(jí)的地震； （2）弱震-震級(jí)等于或大于3級(jí)、小于4.5的地震； （3）中強(qiáng)震-震級(jí)等于或大于4.5級(jí)、小于6級(jí)的地震； （4）強(qiáng)震-震級(jí)等于或大于6級(jí)的地震。也有人把震級(jí)等于或大于7級(jí)的地震稱為大震。 四、震中距分類 根據(jù)震中距的不同，分為地方震、近震及遠(yuǎn)震。 （1）地方震震中距在100km內(nèi)的地震稱為地方震。 （2）近震震中距在1001000km內(nèi)的地震稱為近震。 （3）遠(yuǎn)震震中距大于1000km的地震稱為遠(yuǎn)震。 五、發(fā)生時(shí)代分類 據(jù)地震發(fā)生時(shí)代及記錄情況，地震分為古地震、歷史地震及現(xiàn)代地震。

4、 （1）古地震指保存在地質(zhì)記錄中的史前和人類歷史沒有明確記錄的地震。 （2）歷史地震指人類歷史時(shí)期通過各種記載記事留傳下來的地震。 （3）近代地震通常指1990年以來有儀器測定的地震。,5,優(yōu)質(zhì)課堂,第六章 地震作用,第三節(jié) 地震的成因 斷層說： 彈性回跳 相變說： 物態(tài)在臨界面發(fā)生突然變化，使物質(zhì)體積突然變化，而釋放出能量引發(fā)地震。,6,優(yōu)質(zhì)課堂,第四節(jié) 地震地質(zhì)作用,一、孕震階段 孕震階段是地應(yīng)力或應(yīng)變能量的積累階段。這一階段的時(shí)限較長，一般要經(jīng)歷幾十年，甚至上百年或幾百年。 二、臨震階段 這時(shí)地應(yīng)力大小已接近震源巖石的最大強(qiáng)度，處于將要出現(xiàn)大規(guī)模斷裂的臨界狀態(tài)。在未來的震中區(qū)及其附近的地

5、面發(fā)生許多地震前兆現(xiàn)象，如地形變異常、重力異常、地震波速異常、地應(yīng)力變化、地電和地磁異常、地下水異常、地溫異常、動(dòng)物異常及地聲、地光等。 三、發(fā)震階段 這時(shí)地應(yīng)力已超過震源巖石的強(qiáng)度極限，因此導(dǎo)致震源斷層大規(guī)模錯(cuò)動(dòng)，釋放出大量應(yīng)變能，從而發(fā)生地震（主震）。 四、余震階段 余震階段又稱剩余能量釋放階段。一次大地震發(fā)生后的較長時(shí)間內(nèi)，會(huì)產(chǎn)生大量小震，稱為余震。,7,優(yōu)質(zhì)課堂,第六章 地震作用,地震造成的災(zāi)害 地震波引起的地面震動(dòng)（面波），使建筑物受到破壞。 在自然災(zāi)害中地震造成的損失最大：1950年以來，全球地震災(zāi)害造成的損失已達(dá)2000多億美元。 1976年的唐山的地震，使整個(gè)唐山毀于一旦，24

6、萬人死亡。 地震常引起次生災(zāi)害：火災(zāi)、斷水、斷電、煤氣管道破裂爆炸、交通設(shè)施毀壞；在海洋中地震產(chǎn)生可以波及很遠(yuǎn)的海嘯，造成的災(zāi)害常超過地震本身。,8,優(yōu)質(zhì)課堂,9,優(yōu)質(zhì)課堂,地質(zhì)災(zāi)害地震,地震的危害,10,優(yōu)質(zhì)課堂,地質(zhì)災(zāi)害地震,地震的危害,11,優(yōu)質(zhì)課堂,地質(zhì)災(zāi)害地震,唐山大地震,12,優(yōu)質(zhì)課堂,海嘯,13,優(yōu)質(zhì)課堂,海嘯的危害,14,優(yōu)質(zhì)課堂,海嘯的危害,15,優(yōu)質(zhì)課堂,上世紀(jì)重大地震災(zāi)害,16,優(yōu)質(zhì)課堂,茂縣,北川,松潘,綿陽,德陽,江油,都江堰,平武,2008-05-12 14:28:04.0, 四川盆地西部的龍門山斷裂帶發(fā)生Ms8.0 級(jí)強(qiáng)震. 共由個(gè) 7.17.6 級(jí)地震組成，是1

7、00秒鐘內(nèi)沿龍門山中部斷裂發(fā)生的多點(diǎn)連續(xù)破裂行為。震源深度: 14km,首震震中,青川,理縣,綿竹,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,優(yōu)質(zhì)課堂,汶川地震的動(dòng)力來源,印度板塊與歐亞大陸碰撞及其向北的推擠，這一板塊間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致了亞洲大陸內(nèi)部大規(guī)模的構(gòu)造變形，造成了青藏高原的地殼縮短、地貌隆升和向東擠出。在四川盆地一帶遭到華南地塊的阻擋，使得應(yīng)力在龍門山推覆構(gòu)造帶上高度積累，以至于沿映秀-北川斷裂突然發(fā)生錯(cuò)動(dòng)，產(chǎn)生8強(qiáng)烈地震。,18,優(yōu)質(zhì)課堂,19,優(yōu)質(zhì)課堂,汶川地震的發(fā)震構(gòu)造是北川-映秀斷裂，該斷裂在北西西-南

8、東東向擠壓應(yīng)力作用下，發(fā)生逆沖運(yùn)動(dòng)，地震破裂滑動(dòng)面向西傾，傾角約60。據(jù)地震資料反演得出的震源深度在12-19千米，投影結(jié)果正好處在深部北川-映秀斷裂帶上。從現(xiàn)場獲得的震中區(qū)的同震地表破裂特征，清楚地指示了發(fā)震斷裂上盤由西向東的逆沖和右旋走滑活動(dòng)分量。汶川強(qiáng)烈地震的原因：震源淺和逆沖型地震 。,震源,20,優(yōu)質(zhì)課堂,汶川地震等震線圖,21,優(yōu)質(zhì)課堂,死亡: 69,197 失蹤: 18,222 受傷: 374,176 災(zāi)區(qū)面積: 440,000 km2 受災(zāi)人口: 46,240,000 經(jīng)濟(jì)損失: 10000- 12000 億,汶川大地震是新中國成立以來，破壞性最大、受災(zāi)范圍最廣、救災(zāi)難度最大的

9、一次地震災(zāi)害！。,22,優(yōu)質(zhì)課堂,23,優(yōu)質(zhì)課堂,24,優(yōu)質(zhì)課堂,25,優(yōu)質(zhì)課堂,3.5m,為什么地震造成的災(zāi)害如此之嚴(yán)重呢？,26,優(yōu)質(zhì)課堂,這樣一次巨震，發(fā)生在人口相對(duì)密集、地質(zhì)環(huán)境本身就比較脆弱的四川西部的中、高山地區(qū)，其觸發(fā)地質(zhì)災(zāi)害數(shù)量之多,分布之廣是可以想象的，同時(shí)也是超出人們所預(yù)料的！,地震觸發(fā)了大量的次生地質(zhì)災(zāi)害！,27,優(yōu)質(zhì)課堂,大量的崩滑災(zāi)害使山河易色！,28,優(yōu)質(zhì)課堂,老縣城,新縣城,家園盡毀！,29,優(yōu)質(zhì)課堂,滿目瘡痍！,30,優(yōu)質(zhì)課堂,王家?guī)r滑坡,新北川中學(xué)滑坡,老縣城,新縣城,31,優(yōu)質(zhì)課堂,906人死亡！,新北川中學(xué)巖崩,32,優(yōu)質(zhì)課堂,33,優(yōu)質(zhì)課堂,1600人死

10、亡！,老縣城,34,優(yōu)質(zhì)課堂,摧毀道路 阻礙救援,35,優(yōu)質(zhì)課堂,唐家山堰塞湖威脅下游綿陽市的安全,36,優(yōu)質(zhì)課堂,綿陽市,37,優(yōu)質(zhì)課堂,第五節(jié) 地震活動(dòng)規(guī)律,環(huán)太平洋地震帶 地中海-印度尼西亞地震帶 洋脊地震帶 大陸裂谷地震活動(dòng)帶,地震帶,一、空間上的帶狀分布,38,優(yōu)質(zhì)課堂,第五節(jié) 地震活動(dòng)規(guī)律,造成在同一地區(qū)，破壞性大地震的發(fā)生一般都有一定的周期性（數(shù)百年至數(shù)千年），例如華北地區(qū)7級(jí)左右破壞性大地震的周期為300年（近一千年來已有四次重復(fù)的歷史記錄資料，最后一次為1966 - 1976年的地震高潮期）。,二、時(shí)間上的周期性,39,優(yōu)質(zhì)課堂,第六節(jié) 地震預(yù)報(bào)和預(yù)防,小震活動(dòng)（前震） 有的

11、大地震發(fā)生前幾天或幾小時(shí)，會(huì)發(fā)生一系列小地震多者可達(dá)幾十至幾百次，地質(zhì)學(xué)家稱它們?yōu)榍罢稹?一般來說在強(qiáng)震發(fā)生前數(shù)月或數(shù)日存在前震現(xiàn)象。 因此通過觀察大震前有一系列小震，預(yù)報(bào)大震，并設(shè)法預(yù)防大震。,一、地震預(yù)報(bào),40,優(yōu)質(zhì)課堂,地形變 大地震前都有地形變活動(dòng)。如： 邢臺(tái)地震前高程發(fā)生了大的變化。1996年3月15日高程迅速下降，到3月22日就發(fā)生了地震。 1968年山東郯城8.5級(jí)大震之前，在震中區(qū)東面海上有個(gè)小島，由于地面慢慢隆起，小島不斷上升，后來居然同大陸連成一片。 美國的圣安德烈斯大斷層帶是世界上地震最頻繁的地區(qū)之一。圣安德烈斯斷層的突出特點(diǎn)在于水平方向錯(cuò)動(dòng)。1906年地震時(shí)，一次斷層兩

12、側(cè)錯(cuò)動(dòng)了6.4米。,41,優(yōu)質(zhì)課堂,地磁場異常 由于地應(yīng)力變化，在大地震發(fā)生前也會(huì)引起地磁場異常變化。 1855年，日本的商人，用一個(gè)馬蹄形磁鐵粘滿鐵釘，招引顧客。在1855年江戶大地震發(fā)生的當(dāng)天，吸到磁鐵上的鐵釘突然掉落在地，使他大為驚愕。時(shí)過兩小時(shí)，一次破壞性大地震發(fā)生了，震撼了整個(gè)市區(qū)。 1970年1月5日，在云南通海發(fā)生7.8級(jí)大地震。震前，震中區(qū)有些人在收聽中央人民廣播電臺(tái)的廣播，忽然發(fā)現(xiàn)收音機(jī)音量減小，聲音嘈雜不清，特別是在震前幾分鐘，播音干脆中斷。,42,優(yōu)質(zhì)課堂,震 聲 地震前，尤其是大震前，數(shù)分鐘、數(shù)小時(shí)或數(shù)天，往往有聲響自地下深處傳來，人們習(xí)慣稱之為“地聲”。 據(jù)調(diào)查，距1

13、976年唐山7.8級(jí)地震震中100公里范圍內(nèi)，在臨震前尚沒入睡的居民中，有百分之九十五的人聽到了震前的地聲。,43,優(yōu)質(zhì)課堂,地下水異常 1966年3月河北邢臺(tái)地震前許多水井突然冒氣泡、翻油花，井水突然變苦。這些變化之后不久，邢臺(tái)就發(fā)生了大地震。 1975年2月4日海城地震之前，先后發(fā)現(xiàn)467口井水位發(fā)生升降變化 其原因是震區(qū)范圍的地下含水巖石在受到強(qiáng)烈的擠壓或拉伸，引起地下水的重新分布，出現(xiàn)水位的升降和各種物理性質(zhì)和化學(xué)變化，使水變味、變色、混濁、浮油花、出氣泡等。,44,優(yōu)質(zhì)課堂,大氣異常 地震前往往會(huì)出現(xiàn)多種反常的大氣物理現(xiàn)象，如怪風(fēng)、暴雨、大雪、大旱、大澇、驟然增溫或酷熱蒸騰、異常閃光

14、等。 1975年2月4日，遼寧海城7.3級(jí)大地震之前，雖已是嚴(yán)冬季節(jié)，天氣卻特別暖和，有時(shí)能聽到雷聲；個(gè)別陰坡沒有凍土，長青草，有的地方還發(fā)現(xiàn)蝴蝶和昆蟲。2月3日上午3時(shí)至10時(shí)，震區(qū)氣溫突然上升，形成一個(gè)以海城為中心的急劇升溫區(qū)，兩個(gè)小時(shí)內(nèi)海城增溫12度。,45,優(yōu)質(zhì)課堂,動(dòng)物活動(dòng)反常 動(dòng)物反常表現(xiàn)大體有三類： 興奮型異常：如驚恐不安、不進(jìn)圈、狂吠，如癲如狂，倉皇逃竄；驚飛、群遷等。 抑制型異常：如行動(dòng)變得遲緩，或發(fā)呆發(fā)癡，不知所措，或不肯進(jìn)食等。 生活習(xí)性變化：如冬眠的蛇出洞，老鼠白天活動(dòng)不怕人，大批青蛙上岸活動(dòng)等。,46,優(yōu)質(zhì)課堂,地震預(yù)報(bào)的分級(jí),地震是嚴(yán)重的自然災(zāi)害，威脅人們的生命財(cái)產(chǎn)與安全，影響國計(jì)民生。預(yù)報(bào)地震是地質(zhì)工作者的神圣使命。按距離地震發(fā)生時(shí)間，預(yù)報(bào)分為中長期預(yù)報(bào)、短期預(yù)報(bào)和震前預(yù)報(bào)。 中長期預(yù)報(bào)：主要通過地震和地質(zhì)情況的調(diào)查研究來實(shí)施。 短期預(yù)報(bào)：既要靠地震和地質(zhì)情況的調(diào)查研究，還要靠運(yùn)用各種監(jiān)測手段。 震前預(yù)報(bào)：主要靠各種監(jiān)測手段。地震監(jiān)測主要是利用各種儀器設(shè)備去研究巖石中正在發(fā)生的各種物理變化。地震儀對(duì)微弱震能進(jìn)行連續(xù)記錄，分析研究記錄，可以推斷地震的發(fā)震趨勢。,47,優(yōu)質(zhì)課堂,地震預(yù)報(bào)的手段,地動(dòng)儀,48,優(yōu)質(zhì)課堂,地震的預(yù)報(bào),地震的預(yù)報(bào),地震預(yù)報(bào)的各種檢測手段,49,優(yōu)質(zhì)課堂,地震的預(yù)報(bào),50,優(yōu)質(zhì)課堂