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地震,又稱地動、地振動,是地殼快速釋放能量過程中造成的振動。一般認(rèn)為,地球板塊與板塊之間相互擠壓碰撞,造成板塊邊沿及板塊內(nèi)部產(chǎn)生錯動和破裂,是引起地震的主要原因。
地震是一種及其普通和常見的一種自然現(xiàn)象,但由于地殼構(gòu)造的復(fù)雜性和震源區(qū)的不可直觀性,關(guān)于地震特別構(gòu)造地震,它是怎樣孕育和發(fā)生的,其成因和機(jī)制是什么的問題,至今尚無完滿的解答,但目前科學(xué)家比較公認(rèn)的解釋是構(gòu)造地震是由地殼板塊運(yùn)動造成的。
由于地球在無休止地自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn),其內(nèi)部物質(zhì)也在不停地進(jìn)行分異,所以,圍繞在地球表面的地殼,或者說巖石圈也在不斷地生成、演變和運(yùn)動,這便促成了全球性地殼構(gòu)造運(yùn)動。關(guān)于地殼構(gòu)造和海陸變遷,科學(xué)家們經(jīng)歷了漫長的觀察、描述和分析,先后形成了不同的假說、構(gòu)想和學(xué)說。
板塊構(gòu)造學(xué)說又稱新全球構(gòu)造學(xué)說,則是形成較晚(上世紀(jì)60年代),已為廣大地學(xué)工作者所接受的一個關(guān)于地殼構(gòu)造運(yùn)動的學(xué)說。
地球表層是由厚達(dá)80~100多千米的巖石層板塊組成。這些板塊以每年幾厘米至十幾厘米的速度在軟流層上運(yùn)動。地球的造山運(yùn)動、地殼變動、地震等便是板塊相互作用的結(jié)果。
1965年威爾遜首先提出“板塊”概念,全球巖石圈可劃分為七大板塊,即歐亞板塊、太平洋板塊、北美板塊、南美板塊、印度-澳大利亞板塊、非洲板塊和南極洲板塊。板塊與板塊的交界處,是地殼活動比較活躍的地帶,也是火山、地震較為集中地地帶。
板塊作用是地震的基本成因。由于板塊之間的運(yùn)動變化和相互作用,造成能量的積累和地殼變形,當(dāng)變形超過了地殼薄弱部位的承受本事時,就會產(chǎn)生破裂和錯動,地震就發(fā)生了。
按地震構(gòu)成的原因可分為5類:
陷落地震:由于地層陷落引起的地震。這種地震發(fā)生的次數(shù)更少,只占地震總次數(shù)的3%左右,震級很小,影響范圍有限,破壞也較小。
構(gòu)造地震:是由于巖層斷裂,發(fā)生變位錯動,在地質(zhì)構(gòu)造上發(fā)生巨大變化而產(chǎn)生的地震,所以叫做構(gòu)造地震,也叫斷裂地震。
誘發(fā)地震:在特定的地區(qū)因某種地殼外界因素誘發(fā)(如隕石墜落、水庫蓄水、深井注水)而引起的地震。
火山地震:是由火山爆發(fā)時所引起的能量沖擊,而產(chǎn)生的地殼振動。火山地震有時也相當(dāng)強(qiáng)烈。但這種地震所波及的地區(qū)通常只限于火山附近的幾十公里遠(yuǎn)的范圍內(nèi),并且發(fā)生次數(shù)也較少,只占地震次數(shù)的7%左右,所造成的危害較輕。
人工地震:地下核爆炸、炸藥爆破等人為引起的地面振動稱為人工地震。人工地震是由人為活動引起的地震。如工業(yè)爆破、地下核爆炸造成的振動;在深井中進(jìn)行高壓注水以及大水庫蓄水后增加了地殼的壓力,有時也會誘發(fā)地震。
地震的不一樣程度:
一般破壞性地震:造成數(shù)人至數(shù)十人死亡,或直接經(jīng)濟(jì)損失在一億元以下(含一億元)的地震;
中等破壞性地震:造成數(shù)十人至數(shù)百人死亡,或直接經(jīng)濟(jì)損失在一億元以上(不含一億元)、五億元以下的地震;
嚴(yán)重破壞性地震:人口稠密地區(qū)發(fā)生的七級以上地震、大中城市發(fā)生的六級以上地震,或者造成數(shù)百至數(shù)千人死亡,或直接經(jīng)濟(jì)損失在五億元以上、三十億元以下的地震;
特大破壞性地震:大中城市發(fā)生的七級以上地震,或造成萬人以上死亡,或直接經(jīng)濟(jì)損失在三十億元以上的地震。
地震構(gòu)造:
與地震的蘊(yùn)育和發(fā)生有關(guān)的地質(zhì)構(gòu)造、大地構(gòu)造以及變形的總稱。根據(jù)與地震的關(guān)系不一樣,可分為蘊(yùn)震構(gòu)造、發(fā)震構(gòu)造和地震形變?nèi)箢悺G皟深愂堑卣饦?gòu)造的重要類型,主要表現(xiàn)為地殼中不一樣型式的活動斷裂和與其相伴生的活動褶皺,以及它們在空間的各種自然組合,如裂谷帶、斷陷盆地、造山帶、破裂網(wǎng)絡(luò)、隆起和凹陷、活動板塊邊界等。地震形變又可分為地震構(gòu)造形變和地震非構(gòu)造形變兩種,多集中分布于與發(fā)震構(gòu)造一致的震中及其附近地帶。地震構(gòu)造是進(jìn)行地震危險區(qū)劃、烈度區(qū)劃以及烈度鑒定的主要依據(jù)之一。
地震震源的構(gòu)造:
研究對象包括震源區(qū)的深部構(gòu)造物理環(huán)境,震源區(qū)附近的構(gòu)造變形以及震源破裂的力學(xué)特征及發(fā)展過程等。震源構(gòu)造的研究主要經(jīng)過以下途徑進(jìn)行:
①考察及研究強(qiáng)震(包括古地震)導(dǎo)致的地面破裂及各種殘留的地表變形現(xiàn)象。對于現(xiàn)代強(qiáng)震還需結(jié)合大震前后的地形變測量資料及其他各種宏觀資料進(jìn)行研究,確定地震破裂的力學(xué)性質(zhì)、構(gòu)成方式及破裂過程。
②根據(jù)全球或大區(qū)域地震臺網(wǎng)以及流動地震臺網(wǎng)的觀測資料,用地震波初動,地震波譜分析或合成理論地震圖擬合等方法以及震中的精確定位,研究大震震源體的幾何特征、力學(xué)性質(zhì)、破裂過程及震源函數(shù)性質(zhì)等。
③用地質(zhì)學(xué)、地球物理學(xué)及巖石力學(xué)實(shí)驗(yàn)等方法綜合研究震源區(qū)深部介質(zhì)性狀,震源位錯的力學(xué)特性,估算溫度、壓力等參數(shù),查明其深部構(gòu)造物理環(huán)境。
④研究大地震的孕育與發(fā)生同一些具體構(gòu)造形式之間的關(guān)系。例如,不一樣方向構(gòu)造帶的復(fù)合,共軛剪切斷裂的交叉等。
由于地震無法被提前預(yù)報(bào),最多只能依靠地震預(yù)警系統(tǒng)的電磁波速度優(yōu)勢,來為其他地區(qū)的人們供給若干秒的預(yù)警,以避免必須程度上的傷亡。它并不能像預(yù)報(bào)天氣一樣告訴人們何時何地會發(fā)生地震,那么目前的技術(shù)水平為什么還不能提前預(yù)報(bào)地震呢,其實(shí)很大原因是因?yàn)槲覀儗Φ厍騼?nèi)部的板塊運(yùn)動還知之甚少。
在小學(xué)課本上以往有一個德國科學(xué)家魏格納的故事,大致意思是說天性好動的他在病房里躺不住,便開始用手指沿著世界地圖上各大陸的海岸線劃來劃去,結(jié)果一來二去就發(fā)現(xiàn)非洲和美洲大陸上海岸線上的凹凸似乎是一一對應(yīng)的,并且從各大陸海岸線的相似情景來看它們都能很好的契合在一齊。
魏格納這一發(fā)現(xiàn)讓他設(shè)想出了大陸漂移學(xué)說,認(rèn)為地球各大陸在遙遠(yuǎn)的過去其實(shí)是合在一齊的,只可是被漫長的歲月分開成了今日的樣貌。大陸漂移學(xué)說下的地球各大陸就好像漂浮在雞蛋上的蛋殼一樣,這種在當(dāng)時看來十分“驚悚”的理論并不被人們所理解,于是魏格納開始了漫長的尋找地質(zhì)證據(jù)之路,最終于1930年死在了前往格陵蘭島考察的途中,享年50歲。
魏格納死后大陸漂移學(xué)說沉寂了好一段時間,主要是因?yàn)樵搶W(xué)說無法給出大陸漂移背后的機(jī)制,主流科學(xué)界無法理解。
20世紀(jì)60年代,深海探測器發(fā)現(xiàn)了板塊運(yùn)動漂移和海底擴(kuò)張的證據(jù),已故魏格納的理論得到了有力證明,地震和火山活動的發(fā)生原因得以和板塊漂移運(yùn)動聯(lián)系在一齊。
從地質(zhì)結(jié)構(gòu)上來看,最上層的地殼厚度和地球半徑比起來就好似一張紙,我們的大陸其實(shí)是漂浮在地層深處的巖漿海之上的,這些流動的巖漿讓大陸得以漂移運(yùn)動并互相碰撞,在地球早期地質(zhì)運(yùn)動最活躍的那段時間,巍峨的山脈甚至能夠在“一瞬間”被板塊運(yùn)動擠壓出來。
地震就是由于地層深處板塊運(yùn)動摩擦碰撞產(chǎn)生的,這種摩擦?xí)箮r層發(fā)生變形,當(dāng)應(yīng)力最大時,巖層便會發(fā)生斷裂,而釋放出的能量到達(dá)地面就發(fā)生了地震,由于探測這種深度的難度太大且影響斷裂的不可知因素太多,所以地震預(yù)報(bào)變得困難重重。
而我國云南,青海地區(qū)恰巧位于板塊的交界處,屬于地震帶中,所以地震頻發(fā),可是在科學(xué)家看來地震并不是永遠(yuǎn)無法預(yù)測的,理論上只要人類對地球內(nèi)部情能夠況完全了解且建立遍布全球的地下監(jiān)控網(wǎng)絡(luò),那么就能清楚的看見地震發(fā)生時相應(yīng)的地層深處活動,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)今后對地震的預(yù)報(bào)。
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