对地震自然灾害的初步探讨.docx

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对地震自然灾害的初步探讨

学号：

20095081110

学年论文

学院城市与环境科学学院

专业地理科学

年级09级

姓名

论文题目

指导教师职称教授

成绩

2011年05月17日

目录

摘要2

关键词2

1．地震的分类及其类型2

1．1.构造地震3

1.2．火山地震3

1.3．陷落地震3

2．世界地震的地理分布及其主要地震带4

2．1．环太平洋地震活动带4

2．2．地中海—喜马拉雅地震活动带4

2．3．大洋地震活动带4

2．4．大陆裂谷地震带5

3．地震波的分类及其传播方式5

3.1．纵波5

3.2．横波5

3.3．表面波又称为L波5

3.4．地震波传播的传播方式6

4．地震的强度及其度量标准6

4.1．地震的震级6

4.2．地震的烈度6

5．地震灾害7

5.1．地震的直接灾害及其造成的损失7

5.2．次生灾害的类型7

5.2．1．火灾7

5.2．2．滑坡与崩塌7

5.2．3．砂土液化7

5.2．4．海啸和海岸洪水8

6．地震的预报及预防途径8

6.1．地震预报及其分类8

6.1.1．中长期预报8

6.1.2．短期预报8

6.1.3．震前预报8

6.2．地震预防9

6.3．地震前兆9

6.3.1.井水异常9

6.3.2．天气异常10

6.3.3.怪异的地声10

6.3.4.植物反常现象10

6.3.5.动物习性异常10

参考文献11

对地震自然灾害的初步探讨

学生姓名：

学号：

城市与环境科学学院地理科学专业

指导教师：

职称：

教授

摘要:

进入新世纪以来，全球地震频发，在破坏人类创造的大量物质财富的同时，还威胁甚至夺去许多人的生命安全。

为此，本文对地震的类型、发生机制、地理分布等进行了初步的探讨，有利于加强人们对地震灾害的科学认识，提高人们应对地震灾害的能力，以减少地震给我们带来的巨大损失。

关键词：

地质灾害地震预防与预报地理分布

Abstract:

Enterthenewcentury,theearthquakesoccurfrequentlyinthedestructionofhumanmaterialwealth,orthreateningandeventookalotofpeople'slifesafety.therefore,thistypeoftheearthquake,amechanism,geographicaldistributionandapreliminarydiscussionsandfacilitatethestrengtheningofthepeopleoftheearthquakedisastersscientificknowledgeandimprovethepeopleoftheearthquakedisastersshallbetheabilitytoreducetheearthquakebringusagreatloss.

Keywords:

Geologicaldisasterpreventionandtheforecastgeographicaldistribution

地震是大地的振动。

它发源于地下某一点，该点称为震源。

振动从震源传出，在地球中传播。

地面上离震源最近的一点称为震中，它是接受振动最早的部位。

大地振动是地震最直观、最普遍的表现。

强烈的地震能导致山崩地裂，地面沉陷和隆起，地表错位，河水堵塞或决堤，建筑物倒塌或堤毁，电路走火，水道断裂等。

所有这一切都发生在倾刻之间。

1．地震的分类及其类型

按成因分类：

构造地震（tectonicearthquake），又称断裂地震（faultedearthquake）；火山地震（volcanicearthquake）；陷落地震（fallenearthquake）。

1．1.构造地震

由于构造运动使地下岩石突然发生错断所引起，在一定的条件之下，岩石具有刚性，而且位于地下的岩石恒处于某种构造“力”的作用之下。

岩石受力达一定程度就要发生变形，包括体积和形态的改变。

1.2．火山地震

是由火山活动引起的，其特点是震源较浅一般不超过10km，数量较少，约占地震总数的7％，影响的范围较小，主要集中于火山活动带，而且，一般由中性和酸性岩浆喷发的火山所引起的。

山活动之所以会产生地震，主要是因为地下岩浆的冲击或者由于强烈的爆炸并导致地层的移动[1]。

位于现代活动火山带上的意大利、日本、印度尼西亚等国及堪察加半岛等最容易发生火山地震。

1.3．陷落地震

主要是在重力作用下，由于块体运动或地面、地下塌陷引起的，它主要发生在可溶性岩石分布地区，矿井下面以及山区。

1.3．1可溶性岩石

在石灰岩发育的地区，岩石被地下水长期溶蚀，形成巨大地下空洞，一旦上覆岩石的重量超过岩石支撑的能力，地表即发生塌陷，引起地震。

1.3．2矿井及山区

在矿井下面，尤其是煤矿，因其采空区范围较大，如无足够的回填，上覆岩层也可能发生崩塌，引起地震。

陷落地震震源很浅，影响范围局部，震级也不大，强度小，因而传播不远，破坏性不大。

这种地震为数很小，约占地震总数的3％。

1．4人为诱发地震

由于修建水库、人工爆破、采矿、注水、抽水等一系列外界因素触发而引起的地震称为诱发地震。

诱发地震影响范围小，破坏力也更小。

2．世界地震的地理分布及其主要地震带

地震并不是均匀的分布在整个地球上的，而是沿一定宽度有规律地集中在某些特定的大地构造部位，总体上呈带状分布。

地震带是板块划分的首要标志，它们是板块运动及其相互作用的结果，并与板块的边界基本吻合。

在世界范围内，通常可以划分出四条全球规模的地震活动带。

2．1．环太平洋地震活动带

分布于濒临太平洋的大陆边缘与岛屿。

从南美西海岸安第斯山开始，向南经南美洲南端：

马尔维纳斯岛（福克兰岛）到南乔治亚岛；向北经墨西哥、北美洲西岸、阿留申群岛、堪察加半岛，千岛群岛到日本群岛；然后分成两支，一支向东南经马里亚纳群岛、关岛到雅浦岛；另一支向西南经琉球群岛、我国台湾、菲律宾到苏拉威西岛，与地中海一印尼地震带汇合后，经所罗门群岛、新赫布里底群岛、斐济岛到新西兰。

其基本位置和环太平洋火山带相同，但影响范围较火山作用带稍宽，连续成带性也更明显。

2．2．地中海—喜马拉雅地震活动带

西起大西洋亚速尔群岛，向东经地中海、土耳其、伊朗、阿富汗、巴基斯坦、印度北部、中国西部和西南部边境、过缅甸到印度尼西亚，与环太平洋地震带相接。

它横越欧亚非三洲，全长2万多公里．基本上与东西向火山带位置相同，但带状特性更加鲜明。

该带集中了世界上15％的地震[2]。

2．3．大洋地震活动带

该带沿全球各大洋中脊的中央裂谷以及横切中央裂谷的转换断层分布，由大西洋中脊地震带、印度洋海岭地震带、东太平洋海隆地震带和北冰洋海岭地震带组成。

其活动性比环太平洋地震带和地中海－喜马拉雅地震带活动弱的多，释放的能量也较小，而且均为浅源地震，震级一般较小。

2．4．大陆裂谷地震带

大陆裂谷地震带是由区域性大断裂产生的规模很大的地堑构造带，如东非大裂谷、红海地堑、亚丁湾、死海、贝加尔湖及莱茵地堑等。

它们都是新生代以来因断裂活动而形成的断陷盆地，强烈的新构造运动使得裂谷带的地震活动性较强，而且主要为浅源地震。

3．地震波的分类及其传播方式

按传播的方式，地震波可以分为三类

3.1．纵波

推进波：

波动时质点作前后运动，物质呈疏密交替，质点的振动方向与波的传播方向一致。

纵波在固态、液态及气态的介质中均能传播。

纵波的速度快，在地壳中的传播速度为5.5-7km/s，是最先到达震中的波动。

因纵波最先到达震中，因而地震时地面总是最先发生上下振动，其破坏性较弱。

3.2．横波

是剪切波（shearwaves）。

其波动时质点的振动方向与波的前进方向垂直。

横波只能在固体中传播，在地壳中的传播速度是3.2-4.0km／s，是第二个到达震中的波动。

因横波是横向振动，当横波到达震中时，地面发生左右抖动或前后抖动。

这种振动方式对建筑物破坏较强[3]。

3.3．表面波又称为L波

它不是从震源发生的，而是由纵波与横波在地表相遇后激发产生的。

它仅沿地表面（或沿不同介质的界面）传播，不能传入地下。

其波长大，振幅大，传播速度比横波几乎小1倍。

其振动方式兼有纵波与横波的特点，类似于质点作圆周式振动的水波。

地震的破坏性后果都与地震波有直接或间接关系。

研究地震波就成为研究地震和预报地震的基础工作。

3.4．地震波传播的传播方式

当地震发生时，地震波在地球内部和地表传播。

使时间加速，你能够看到这一切的发生。

右图表明了面波是如何从地震发生处向外传播的。

切面图显示的是体波在地球内部传播，在遇到内部障碍物时发生改变。

地表的黄色条标示的是面波的传播范围。

这个图形显示了是从全球的地震台站收集来的实际地震图。

当各震相（P波，S波等）到达地球表面和切面图上的某一台站时，你可看到地震波形的变化。

在P波和S波之后的是面波。

它们是地震中造成主要破坏的地震波。

有两种类型的面波：

一种是勒夫波，物质粒子在沿与波传播方向垂直的方向作水平的前后运动，另一种是瑞利波中，物质粒子沿与波传播方向同方向作垂直的前后运动。

地震学家利用这些地震波的到达时间来测定地球的内部结构。

4．地震的强度及其度量标准

4.1．地震的震级

震级（magnitude）是衡量地震绝对强度的级别。

震级的计算是取距震中l00km处由标准地震仪记录的地震波最大振幅的对数值。

振幅的单位为um。

如最大振幅值为10mm，即10000um，其对数值为4，地震震级即为4。

地震震级的大小取决于地震释放的能量，释放的能量越大，地震的震级越高。

8级地震的能量约为4级地震的十万倍。

5级以上地震能够造成一定程度的破坏，3.5级以下地震一般情况下不能为人们所感觉[4]。

4.2．地震的烈度

地震对地面破坏的程度，称为烈度。

同一次地震在不同地区造成的破坏程度不同，故具有不同的烈度。

震中区破坏最厉害，离震中越远烈度越低。

烈度相同点的连线，称为等震线。

地表各处由于地质条件不均一，破坏程度就不一样，因而等震线并不是规则的同心圆。

烈度的分级：

它是根据地面的破坏情况来确定的，一般分为12级。

12级烈度是毁灭性的，6级以上的烈度都具有破坏性。

地震的震级与烈度是度量地震强度的两种不同方法。

同一地震只有一个震级，烈度则随离震中或震源的距离而不同。

同一震级的地震在不同的地区造成不同烈度的破坏，而且同一地点、同一震级的地震，其震源越浅，造成的破坏越大，烈度越高。

5．地震灾害

地震发生时，会产生两种灾害：

5.1．地震的直接灾害及其造成的损失

是由地震本身产生的破坏效应（如地面颤动、地裂缝和断层等）引起的。

地震发生时，沿着断层产生的地面颤动和运动是一种显而易见的灾害。

断层两侧岩石的断错将使穿越断层的通讯线路、管道、建筑物、道路、桥梁、水坝等遭受破坏。

这种破坏主要是由表面波造成的。

防止地震直接灾害最简单的策略就是设法避开断层带。

地震造成的人员伤亡和经济损失，主要是由建筑物的倒塌，设施、设备的破坏造成的。

5.2．次生灾害的类型

5.2．1．火灾

若城市中发生地震，有时地震引起的大火比地面震动更具有毁灭性。

地震时的大火是由于地震时电线短路、燃料油管和容器破损，触及火苗而引起的。

5.2．2．滑坡与崩塌

地震时产生的地面颤动将促使岩石土体的结构产生破坏，加大下滑力，使原来不具备滑坡和崩塌的坡地产生块体运动。

5.2．3．砂土液化

在地面非常湿润或是地下水位高的地方，地面震动可以使土壤颗粒被震荡分离，并使水分渗入其中，极大的降低了维持土壤强度的颗粒之间的摩擦力，使得砂土松散并发生液化。

5.2．4．海啸和海岸洪水

在海岸地区，特别是大地震频繁发生的环太平洋沿岸，十分容易产生海啸。

地震使海底地形变化，如海底陷落或隆起，促使海水突然被排挤出去或吸引进来，而产生海水快速的运动—海啸。

在地震期间即使不发生海啸，在海岸地区由于地块的沉陷也可能产生海岸洪水，原先的陆地可以暂时被海水淹没，破坏生态平衡，改变地下水位，导致海水入侵，酿成严重的水灾。

6．地震的预报及预防途径

6.1．地震预报及其分类

地震预报需回答的三个问题：

地震发生的时间、地点和强度（震级），这就是地震预报的三要素。

对于地震发生的地点和强度还比较好回答，根据历史地震的资料和地质情况，可做出地震区划图，划出地震危险区，并指出危险程度。

因为地震的发生主要是由地质因素决定。

所以地震强度可以从历史上发展的情况加以推断。

准确回答第一个问题非常困难，但又极端重要。

地震发生时间的预报分为：

6.1.1．中长期预报

数年以上时间跨度的预报，主要通过地震和地质情况的调查研究来实施。

6.1.2．短期预报

指1—2年时间跨度的预报。

这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。

6.1.3．震前预报

主要靠运用各种监测手段。

地震的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，如测量与研究地电、地磁、地应力的变化及地壳形变。

因为这些物质性状的变化指示了岩石受力破裂的状况和程度。

此外，地下水氡的含量变化及地下水位和水质的变化等，也反映岩石受力变形的程度，也是监测的对象。

地震仪对微弱地震能进行连续记录，分析研究这些记录，可以判断地震的发震趋势。

此外，天气和动物的异常反应，地光、地声的产生，也是地震即将到来的预兆[5]。

6.2．地震预防

地震的预防主要在于提高建筑物的抗震能力在设计与施工中应根据地震区划的资料作出相应的抗震措施，特别是大型矿山、水库、重大工程设施以及工业建设等要严格符合抗震要求。

抗震建筑的实质在于加强建筑物的整体性、结构的牢固程度及地基的稳固性。

最简单也最有效的办法：

设法避开活动断层带以及易于产生滑坡和崩塌等灾害的地区。

现在正在探讨如何防止发生大地震的问题。

其主要思路在于，使岩石中因受力而积累起来的能量，用人为措施逐步加以释放，而不是听其自然的突然释放，以求变大震为许多不招致强烈破坏的小震。

目前的途径是对那些有可能引起地震的活动性断裂注水，增加岩石的润滑性，使断裂逐渐发生微小活动，逐步释放已积累起来的能量。

6.3．地震前兆

地震前，在自然界发生的与地震有关的异常现象，称为地震前兆，它包括宏观前兆和微观前兆两种。

人的感觉器官能直接察觉到的前兆称为宏观前兆；而需要用仪器设备才能测到的前兆称为微观前兆。

常见的地震前兆现象有：

地震活动异常；地震波速度变化；地壳变化；地下水异常变化；地下水中氧气含量或其他化学成份的变化；地应力变化；地电变化；地磁变化；重力异常；动物异常；地声；地光；地温异常等等。

6.3.1.井水异常

地震发生之前，可出现井水变色、变味、变浑、升温、水位升高或降低，井水冒泡、翻花、漩等异常现象。

6.3.2．天气异常

大震之前大多有天气异常情况出现，不少地震在发生前，天气出现骤冷骤热、大风大雨，甚至怪风、奇雨、大雪等急剧变化。

科学家认为，震源区域上空的大气异常同地震孕育时的热和电现象相关，这时发生的地壳运动也就导致地球内部向大气释放的热量增加，从而引起天气异常。

6.3.3.怪异的地声

在大地震前，人们经常可听到各种怪异的地声。

这些怪异的声响类似飞机、汽车、拖位机、放炮、撕布等奇异的声音。

每次地声持续时间不长，约秒至1分钟左右。

地声的声响特点使人们普遍有一种奇异的感觉警觉。

关键在于能否将听到的声音与地震联系起来，并与其他声音区别开来，利用这短暂的前兆迅速撤离危险区域，做好防震准备[6]。

6.3.4.植物反常现象

大地震前的数月，可出现植物明显的反常现象。

如不是植物生长季节，某些植物竟发芽、开花、结果，或一年两次开花结果等

6.3.5.动物习性异常

大地震发生之前，鸡、狗、猫、羊等多种动物会出现明显的异常变化。

如这些动物不食、哀鸣、惊飞、跳圈、奔跑、卧地不起、相互厮打等。

地震及生物科学家研究认为，蛇是动物中对地震较为敏感的动物之一。

地震前、不及震区，空气中会产生类似臭鸡蛋的气味和雾状物，十分刺鼻。

蛇总是经常吞吐着紫红色的舌头，来粘捕气体分子，借此搜集信息，感知外界环境的变化。

蛇生活在洞穴中，蛇体直接贴着土层，对地温度化十分敏感。

特别是蝮科蛇类，它们体内有灵敏的“热探测器”，经测定响尾蛇能觉察出0.018℃的环境温度变化。

临震前，地浊微小的变化和某些气化成份的变化，促使蛇离开洞穴。

另外，地震前的电磁、振动的变化也是逼蛇离洞的因素。

参考文献

[1]刘斌.地震学原理与应用.北京：

中国科学技术大学出版社，2009

[2]周仕勇，许忠淮.现代地震学教程北京：

北京大学出版社，2010

[3]中国大百科全书出版社.地震.北京：

中国大百科全书出版社2008

[4]神沼克伊，朱传镇，陆红娟.地震知识读本苏州：

苏州大学出版社2009

[5]仇勇海，刘继顺，柳建新，等.地震预测与预警.武汉：

中南大学出版社2010

[6]国家减灾委员会办公室.地震灾害紧急救援手册.北京:

中国社会出版社2010

学年论文成绩评定表

评语

成绩：

指导教师（签字）：

201年月日

学院意见：

学院院长（签名）：

201年月日