地震的分类、成因等都有哪些？

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一、什么是地震

地球每时每刻都在运动变化着,地壳内部和地幔上部由于种种原因,使集中的地应力突然释放能量引起岩层颤动,并伴随产生弹性波传到地表而发生的震动现象就是地震,这种地震也叫构造地震。构造地震的特点是活动频繁,影响范围大,破坏性强,造成灾害最大,世界上大多数地震和最大的地震均属此类,约占地球上地震总数的90%。这类地震与构造运动有密切关系,常分布在活动断裂及其附近。除了构造地震之外,还有火山地震和水库地震等,相对破坏力较小。

二、地震能造成哪些危害

地震灾害可以分成两大类:一类是直接灾害;另一类是次生灾害。地震的直接灾害是指与地震有直接联系的灾害,主要有地面建筑物的损坏,桥梁、道路、通信设施、水坝等构筑物的破坏,地面的断裂错动、地裂缝、喷沙、冒水及地陷等。地震的次生灾害是指在强烈的地震以后,由地震直接灾害引起的一系列其他灾害,例如,地震引发的火灾、海啸、洪水、瘟疫以及社会动荡等。与其他自然灾害相比,地震灾害具有突发性强、破坏性大、社会影响深远和防御难度大等特点。

三、地震的有关概念

地震时,弹性波的发源地称为震源,震源在地面上的垂直投影即为震中。弹性波产生的原因是多方面的,引起的地震也各具特征,例如,火山活动引起的地震,地面塌陷和山崩引起的地震,构造运动使岩石圈突然破裂引起的地震等。地震按震源深度可分为浅源地震(0~70千米),中源地震(70~300千米)及深源地震(300~700千米)。

震源释放的应变能以弹性波的形式向四面八方传播,这种波就是地震波。地震波包括体波和面波两种。体波在介质内部传播,它又分为纵波和横波:纵波是由震源传出的压缩波,其质点振动方向与波的前进方向一致,有周期短、振幅小的特点;横波是震源向外传播的剪切波,其质点振动方向与波前进方向垂直,有周期长、振幅大的特点。面波是体波达到地面后形成的次生波,只限于在地面运动,向地面以下则迅速消失,这种波又分为瑞利波和勒夫波:瑞利波(R)在地面滚动,其质点在平行于波传播方向的垂直面做椭圆运动且长轴垂直于地面;勒夫波(Q)的质点在水平平面内垂直于波前进方向做水平振动。

地震强烈程度用震级和烈度两个尺度来衡量。震级是表示地震时所释放出的能量大小。按里克特-古登堡的最初定义,震级(M)是距震中100千米的“标准地震仪”(周期0.8秒,阻尼系数0.8,放大倍数2800倍)所记录的以微米来表示最大振幅A的对数值,即M=IAg。例如,最大振幅为10毫米(即1000微米),则M=4级。中国规定计算近震(震中距(△)小于1000千米)用近震震级ML表示,即ML=lg{A}μm+R(△),式中:{A}μm为以微米表示的实际地动位移,其值为地震记录图上量出的以微米表示的最大单振幅除地震仪的放大倍数,R(△)为震级量规函数。计算远震(震中距大于1000千米),则用体波震级以微米表示的最大地动位移。T为被测的体波周期;σ(△)为面波震级量规函数;C为观测台站的校正值。地震烈度是指地震时一定地点的破坏程度(震动强弱)的尺度,根据人的感觉、器物振动、建筑物毁坏和自然现象作为确定烈度的标准。世界各国编成的烈度表种类很多,日本地震烈度共分Ⅶ度,中国分Ⅻ度。中国工程建设中通常将地震烈度又分为基本烈度、场地烈度和设防烈度。基本烈度是指今后一个时期内(100年内),在一定地点的一般条件下可能遭到的最大烈度。场地烈度是指在基本烈度的作用下考虑场地地质条件的效应影响的地震烈度。设防烈度是指抗震设计所采用的烈度,它是根据工程等级、经济政治上的重要性,综合基本烈度和场地烈度调整确定的地震烈度。

四、地震发生的原因

引起地震的原因多种多样,一般认为地震的直接原因主要是地球岩石圈内某些部分在力的作用下发生了破裂,破裂处释放出巨大的能量,其中的一部分以弹性波的形式在地球内传播,传到之处就产生地震。至于地球岩石圈怎样受力破裂,即地震的根本原因是什么,始终是探讨和争论的焦点,由此出现了许多地震成因假说,主要有弹性回跳说、岩浆冲击说、相变说和扩容说等。

弹性回跳说是出现最早、应用最广的一种地震成因假说,1911年由里德提出。它认为地震的发生在于地壳中发生了断裂错动,由于组成地壳的岩石具有弹性,在断裂发生时,原来发生了弹性变形的岩石回跳到未变形前的状态,释放出大量的能量,造成了地震。这一假说较好地解释了地震的成因,不过对地下几百千米以下的深源地震无法解释。岩浆冲击说认为由于岩浆向地壳中薄弱部位冲击,使地壳破裂和发生运动,产生了地震。相变说把地震产生的原因归于岩石在一定的温度和压力下,发生了体积和密度的快速变化,认为这种变化对周围的岩石产生了快速的压力或张力,因而产生了地震。扩容说则是近年来新出现的一种关于地震成因的假说,它认为在地震发生前,岩石受力达到一定程度时,就会出现许多细微的裂缝,使体积增大,如果压力进一步增大,同时地下水渗入并达到饱和,岩石就变得易于滑动,这时压力的继续增加就会导致岩石的断裂错动而产生地震。

五、地震的观测和普查

如何进行地震预报问题目前尚未解决,世界各国都在积极进行研究。中国常采用地应力测量、地应变观测、地下水动态观测、地电和地磁测量、动物异常观察等10余种预报方法,并进行地震地质调查和历史地震分析研究地震预报。

(一)人们是怎样观测地震的

当地震发生时,地下岩石受到强烈冲击,产生弹性震动,并以波的形式向四周传播,这种弹性波叫地震波。接收地震波的仪器是测震仪,地震学家了解、掌握每天发生的地震主要是通过测震仪来实现的。每当有地震发生,人们便可以通过测震仪很快地掌握地震的情况,为做好地震发生后的应急抢险和救援等工作赢得宝贵的时间。

(二)地震有哪些前兆

地震作为一种自然现象,它的发生必然要经过一个从量变到质变的过程。因此,在大地震发生之前,总是会有某些征兆出现,人们把地震之前发生的异常现象称为地震前兆。地震的前兆主要有:地下水异常(如水位的大起大落、水面上漂油花、冒气泡、水温升高、水质发浑、变色、变味等)、动物习性异常(如活动反常、惊慌不安、乱叫乱跑、不进圈舍、神情呆滞、不饮不食,等等)、植物发育异常、气象异常、地声异常、地光异常、地形异常(如出现裂缝、鼓包、塌陷以及人能感觉到的地动),等等。

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