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地震波是如何传播的?下面的图形形象地给出了说明。以加利福尼亚北岭地震为例,1994年1月17日,震级68北岭是位于洛杉矶以北不远的圣费尔南多谷中的一个社区,在1994年1月17日当地时间4:31 AM受到大地震的冲击。约60人死亡,财产损失估计为300亿美元。因为地震发生那天是马丁路德金纪念日,所以当天早晨高速公路上的人并不象通常的星期一早晨那样多。这个事实很可能使死亡人数减少了。工程师对这次地震的影响既感到高兴,有感到吃惊。在1971年的圣费尔南多地震(在这次地震的震中以北不远处)后,这个地区公路上的很多桥梁加固了。这些加固过的桥梁没有一座坍塌。然而,几座已计划要进行加固的桥梁坍塌了。很多钢结构建筑物在接缝处断裂了。
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**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。
地震的产生和类型
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地震分为天然地震和人工地震两大类。天然地震主要是构造地震,它是由于地下深处岩石破裂、错动把长期积累起来的能量急剧释放出来,以地震波的形式向四面八方传播出去,到地面引起的房摇地动。构造地震约占地震总数的90%以上。其次是由火山喷发引起的地震,称为火山地震,约占地震总数的7%。此外,某些特殊情况下了也会产生地震,如岩洞崩塌(陷落地震)、大陨石冲击地面(陨石冲击地震)等。
人工地震是由人为活动引起的地震。如工业爆破、地下核爆炸造成的振动;在深井中进行高压注水以及大水库蓄水后增加了地壳的压力,有时也会诱发地震。
地震波发源的地方,叫作震源。震源在地面上的垂直投影,叫作震中。震中到震源的深度叫作震源深度。通常将震源深度小于70公里的叫浅源地震,深度在70-300公里的叫中源地震,深度大于300公里的叫深源地震。破坏性地震一般是浅源地震。如1976年的唐山地震的震源深度为12公里。
地震带
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地震主要分布在环太平洋带,阿尔比斯—喜马拉雅带,大西洋中脊和印度洋中脊上。总的来说,地震主要发生在洋脊和裂谷、海沟、转换断层和大陆内部的古古板块边缘等构造活动带。
震源:是地球内发生地震的地方。
震源深度:震源垂直向上到地表的距离是震源深度。我们把地震发生在60公里以内的称为浅源地震;60-300公里为中源地震;300公里以上为深源地震。目前有记录的最深震源达720公里。
震中:震源上方正对着的地面称为震中。震中及其附近的地方称为震中区,也称极震区。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。
地震波:地震时,在地球内部出现的弹性波叫作地震波。这就像把石子投入水中,水波会向四周一圈一圈地扩散一样。
地震波主要包含纵波和横波。振动方向与传播方向一致的波为纵波(P波)。来自地下的纵波引起地面上下颠簸振动。振动方向与传播方向垂直的波为横波(S波)。来自地下的横波能引起地面的水平晃动。横波是地震时造成建筑物破坏的主要原因。
由于纵波在地球内部传播速度大于横波,所以地震时,纵波总是先到达地表,而横波总落后一步。这样,发生较大的近震时,一般人们先感到上下颠簸,过数秒到十几秒后才感到有很强的水平晃动。这一点非常重要,因为纵波给我们一个警告,告诉我们造成建筑物破坏的横波马上要到了,快点作出防备。
1976年唐山大地震时,一位住在楼房里的干部突然被地震惊醒。由于这位干部平时懂点地震知识,所以当他感到地震颠簸时,迅速钻到桌子底下,五、六秒种后,房顶塌落。直到中午,他被救出后,深深感到要不是自己果断钻到桌子底下,早就没命了。他说是地震知识救了他的命。
地震学的伟大成就之一是,人们完全了解了地震波被激发的机制。在上个世纪末,一位地震学者评述地震时写道:“地震的原因还仍隐匿于朦胧之中,可能是永恒之谜,因为这些强烈震动发生的处所,远距人类观察领域之下。”许多与他同时代的人认为,火山作用是地震的首要原因,而另一些人倾向于地震源于高大山脉造成的巨大重力差。
在20世纪初地震台网建立之后,完成了地震活动的全球性监测,人们发现许多大地震发生之处远离火山和山脉。越来越多的地质学家把破坏性地震的野外考察作为他们的任务。地面断裂之大常常使他们震惊,这些断层可以从地形沿线状系统变形而被识别。上世纪末科学家已经清楚地认识,一般的地震与造成地球表层广泛变形的构造过程密切相关,这些变形也创造了山脉、裂谷、洋脊和海沟。地质学家推测,地表岩石的大规模迅速错动是强烈地动的原因。他们的推断很快发展成信心十足的论述,大多数地震发生的机制已经被发现。
今天认为天然浅震几乎都有同样成因。地球深成构造力造成地球外层大规模变形是地震的根源。沿地质断裂的突然滑移则是地震波能量辐射的直接原因。
41 地 质 断 层
在实验室里岩石受压能使之以不同方式“破裂”和“破坏”。在有的突发破裂中,断裂把岩石切开,两侧岩石相对滑动,多条裂纹把岩石裂成碎块。如果岩石破碎的碎块能再拼合起来,这种破坏类型称之为脆性破坏。另外一种岩石破坏中,标本的两侧不突然滑移,而是缓慢地碾磨,沿着一个倾斜断面仍粘合在一起。这种岩石的破坏不能像脆性破坏那样快速释放储存的弹性能量。
在自然界,大规模的破裂面被称为地质断层。像在实验室中见到的那样,一条断层的两侧可以逐渐地并难以察觉地互相滑过;也可以突然破裂,以地震形式释放能量。在后一情况下,断裂两侧向相反方向错动,以致一度横过断裂排列的岩石会发生变位。许多断裂非常长,有的可在地表追踪几千米。
断裂展示的特性形形 。它们可能是仅具有很小的可见位错的清晰的裂面(图41),
也可能是岩石的扩展破碎带,几十或几百米宽,这是沿断裂带不时重复运动的结果。断层一旦形成,它往往成为持续应力作用下继续变位的场所,这可由断面附近的碎裂岩泥质物所证实,断面上的大多数岩体含有曾发生岩石变位造成的丰富的破裂。断裂带中的岩石可在若干地震过程中被非常细地挫碎和剪切,使它变成一种塑性粘土物质,叫断层泥。这种物质强度小,以致弹性能量不能像在较深的脆弹性岩石中那样存储。
断层曾按它们的几何学及相对滑移方向分类。如图42所示,断层在三维坐标中的定位由两个角度给出:第一是断层的倾向,即断面与水平面之间形成的角度。第二是断层的走向,即出露于地表的断层线相对于正北方向的角度。
图41 犹他州喀那布附近的切过岩层的小而清晰的正断层
图42 地质断层的类型
斜断层(图右边)都具有水平运动(走滑断裂)和垂直运动(正断层和逆断层)两种断裂的特征
断裂可按其沿倾向和沿走向的运动方位分类。走滑断裂,有时也叫横推断层,能引起断层两侧彼此相对水平滑移。岩石平行于走向相对平行地移动,如果当我们站在这种断裂的一侧,看另一侧的运动是从左向右,这种断层运动叫右旋走滑。同样地能确定左旋走滑断层。
断层的运动可完全沿倾向发生,称为倾滑断裂。这时断裂一侧相对另一侧上下运动,其断裂运动基本平行于断层倾向,岩石在垂向发生位错,有时造成一个小而可见的岩石墙面,称之为断层崖。这类断层可划分为两个亚类:一个是正断层,是在倾滑断裂中倾斜断面上边的岩石相对断裂下边的岩石向下运动;相反地,逆断层是倾斜断面上边的岩石向上运动。逆冲断层是断层倾角很小的逆断层。断层很少是纯走滑或倾滑的,通常它们具有水平和垂向运动分量。这种断裂名为斜向断裂。有些断裂面没有能从基岩穿透上覆土壤,因为近地表的土壤吸收了差异滑移。这时只能通过挖探槽或切开隐伏断崖才能探测出断层。
42 其他来源的地震动
大多数破坏性地震——诸如1906年旧金山地震、1988年的亚美尼亚地震和1992年加利福尼亚兰德斯地震,都是因断层岩石的突然破裂而发生的。虽然通常谈地震指的就是这些所谓的构造地震,但强烈的地面震动也可能是许多其他来源的结果。
第二种熟知的地震类型是伴随火山的喷发而发生的地震。许多人,像早期希腊哲学家那样,想象地震是与火山活动联系的。的确,在世界许多地区地震与火山相伴发生,令人印象深刻。现在我们知道,虽然火山喷发和地震都是岩石中构造力作用的结果,但他们并不一定同时发生。今天我们称与火山活动相关发生的地震为火山地震。
在大火山地震中,从地震波确定的震源机制可能与构造地震是一样的。靠近喷发的火山,岩石由于岩浆的积累和运动而变形,弹性应变能在岩石中积累起来。这些应变导致的断层破裂就像构造地震一样,但与火山并无直接关系。然而,由于地下火山通道中喷发岩浆的快速运动以及超热蒸汽和气体的激发,可使周围岩石发生颤动,称之为火山震颤。
另外一种类型的地震为,当地下洞穴或矿坑崩陷时造成一个小的“塌陷”地震。这种现象是通常所说的矿爆的变种,矿爆时采矿场诱发应力造成大量岩石爆裂飞出采矿面,产生地震波。
1974年4月23日在秘鲁沿曼塔罗河一个壮观的滑坡造成相当45级地震的地震波。大约16立方千米体积的岩石滑动了7千米,致使约450人死亡。这次滑坡并非由邻近的构造地震驱动,而是由于山体的失稳。部分重力位能在土壤和岩石的快速向下运动时转化成地震波,并被上百千米以外的地震台清楚地记录到。一台80千米以外的地震仪记录到3分钟的地动。这个摇动持续时间是与地滑的速度和范围相一致的,它在观察到的滑移7千米距离内以每小时约140千米的速度运行。
因为地震通常造成地滑,有时规模很大,很难分开原因和效果。近代史中最大地滑可能发生于1911年俄国帕米尔山中的乌索。伽里津(Galitzin),一位现代地震学的先驱,在圣彼得堡附近他的地震仪上记录到了乌索地滑造成的地震波,因此地滑发射出来的地震波传播了3 000千米。他开始以为记录了一个正常的构造地震,直到1915年派出一支调查队去研究乌索地滑,才发现这次地滑席卷了25立方千米岩石!
图43 新西兰库克山1991年12月15日1 400万立方米岩石和冰雪崩塌下来之后的
情景(a)和75千米以外记录到的库克山雪崩地震图,相当于一次39级地震(b)
很大的陨石与大气或地球表面碰撞造成碰撞地震是一种稀少的情况。一个神奇的例子是通古斯陨石于1908年6月30日在西伯利亚一个偏僻地区进入地球大气层,在大气层快速减缓时的应力和热作用下,陨石在地球表面以上不到10千米的高度爆炸,夷平了大面积的森林。俄国和欧洲的许多地震台,有的远在5 000千米之外,都记录到了地震波。开始人们还以为是一次大的构造地震。
有一些在流体注入深井或大型水库蓄水后诱发地震的记录,虽然其机制仍被认为是由断层破裂而释放应变能。这些事例提出一个问题:在什么程度下,一口井或水库中的水会诱发那些否则要许多年后才会发生的地震
一个良好记载的案例是麦德湖事件,它于1935年水库蓄水之后发生在科罗拉多河上胡佛水坝。在湖形成之前该区无地震活动的历史记录,但蓄水后小地震频发。当水库充水之后建立了地方性地震台,记录表明,发震次数与水库的蓄水量变化有相当密切的对应关系。
对水库水深超过100米和1立方千米体积的大型水库,这种效应最明显。然而,大多数这种大水库是无震的,世界上26个最大水库仅有5个发生无可置疑的诱发地震,包括赞比亚的喀瑞巴水坝和埃及的阿斯旺高坝。最合理的解释可能是,井或水库附近已经受构造力而产生应变,以致断裂已经几乎准备滑动,水头增加了压力,从而增加了岩石中的应力并驱动滑移;水也可使岩石弱化,降低岩石强度。
最后,人类爆炸化学炸药和核装置引起爆发地震。在近地表爆炸中,破碎地区产生的地震波向所有方向传播,当初至P波到达地面时地面会外隆,如果能量足够大,会将岩土四抛,如同采石场那样。
当然,人类和野兽有时也造成地震,尽管一般极小,例如机械地敲击地面。
43 弹性能的缓慢积累
让我们对构造地震成因作进一步的讨论。地球深部的作用力使地震活动区岩石产生变形,随时间增加变形渐渐变大。这种变形在很大程度上,起码在大约千年尺度上,是弹性变形。所谓弹性变形,是指加力时岩石产生体积和形状变化,当力移去时将弹回到它们的原状,就像受挤的橡皮球。这种弹性岩石运动能通过精密的系统的大地测量加以探测,以区分出弹性和非弹性(即不可逆的)变形。
为了达到这种目的,有3种主要大地测量方法。两种确定水平运动大小。第一类,用小望远镜测量地面上标志间的角度,这个过程叫三角测量。第二类叫三边测量,测量地面标志之间的距离。在现代三边测量技术中,光(有时是激光束)被从一定距离的制高点的镜子反射,用一种光电测距仪测量光的双向路径往返所用的时间(图44)。在路径很长时,光速随大气状况而变化。因此,在精密测量时用飞机或直升机沿视线飞行,并测量空气温度和压力以便能够校正。这些测量精度可达在20千米距离准确到约10厘米。
图44 在加利福尼亚帕克费尔德用于进行大地测量的激光束对着远处的镜子
第三类测量是通过野外建立水准测线测定垂向运动的大小。这种水准测量简单地测定在地面上不同地点布设的基准点的高程。重复测量可揭示各次测量间的变化。国家测网是在国土固定位置上设置国家基准测桩。有可能的话,水准线将延至大陆边缘,以便用平均海平面作为确定陆地高程绝对变化的参照点。近年来,同步卫星也被用来作为已知参考点,利用地球表面固定点发射无线电波至卫星的走时测距。
不同的测量方法表明,在地震活动区,诸如加利福尼亚和日本,地面水平和垂直运动都达到了可观测到的量级。它们还表明在大陆的稳定区,诸如加拿大和澳大利亚的古老地块,很少发生变化,至少在最近的过去。与地震有关的区域变形测量的最重要的结果可能来自加利福尼亚。在那里他们早自1850年开始并于1906年旧金山地震后定期进行测量。其成果在现代地震发生的理论中起着关键作用。近十余年来沿圣安德烈斯断裂系的测量已有进一步改进,着眼于地震预报。测量人员用光学和激光束光电测距仪,测量了圣安德烈斯断裂两侧山顶上基准点之间的距离。应变的趋势变化特别清楚,测量表明断层存在右旋变形,而未横过主要断裂带的测线长度变化则很小。
44 弹性回跳原理
在科学发现中常常不是记住对一事件的首次描述或某个假说的首次提出,而是记住那些使科学界信服确实发现了一些新东西的事件。现今广为接受的地震发生的断裂破裂机制的物理学原理,是由对1906年圣安德烈斯地震令人信服的研究确立的。1906年以前跨被圣安德烈斯断裂切过的区域作了两组三角测量,一组在1851~1865年,另一组在1874~1892年。美国工程师里德(Reid)注意到,到1906年的50年期间断裂对面的远点移动了32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第三组数据比较时,发现地震前和地震后,平行于圣安德烈斯断裂的破裂,都发生了明显的水平剪切(见第8章图84)。
自里德的工作之后,地震学界普遍认为,天然地震是地球上部沿一地质断裂发生突然滑动而产生的。这滑移沿断面扩展,这种滑移破裂传播的速度小于周围岩石中的地震剪切波波速。存储的弹性应变能使断裂两侧岩石回跳到大致未应变的位置。这样,至少在大多数情况下,变形的区域越长、越宽,释放的能量就越多,构造地震的震级也将越大。图45给出地震矩与断层长度的关系。
图45 板内大地震的地震矩与断层破裂带长度的关系
如图46所示,那些造成1906年地震的力画在图解中。想象这一图解是垂直地横过圣安德烈斯断裂的一排篱笆的鸟瞰图。该篱笆垂直穿过该断层,在两侧延伸许多米。用空箭头表示的构造力作用使弹性岩石应变。当它们缓慢地作功时,该线(篱笆)弯曲了,左侧相对右侧错动。这种应变作用不能无限地持续,早晚那些软弱岩石,或那些位于最大应变点的岩石要破坏。这一破裂后将接着发生弹回,或在破裂的两侧回跳。这样在图46中断裂两侧的岩石中的D回跳到D1和D2。图47示出1906年地震断层破裂之后横过断层的篱笆被错动的情况。
图46 跨断层的篱笆当断裂弹性回跳时造成的结果
(a)构造力作用下横过断层的篱笆发生弯曲, A点和B点向相反方向移动;
(b)在D点发生破裂,在断裂两侧的应变岩石弹回到D1和D2
图47 在海滨地区跨圣安德烈斯断裂的篱笆在1906年旧金山地震时
错动了26米,远处的土地向右移动
自从1906年地震之后,肯定了弹性回跳作为构造地震的直接原因。像钟表的发条上得越紧一样,岩石的弹性应变越大,存储越大的能量,当断裂破裂时,储存的弹性能迅速释放,部分地成为热,部分地成为弹性波,这些波就构成地震。
岩石的垂向应变也很常见。在这种情况下,弹性回跳沿倾斜断面发生,引起地水平线沿垂向垮落并形成断层崖。大地震造成的断层崖可达好几米高,有时沿断裂走向延伸几十或几百千米。
岩石力学实验室里的试验曾阐明了地震前期应变在地球岩石中的变化。在这些实验中,将水饱和的岩石试样在高温下的流体介质中压缩。这种研究指示在局部构造力作用下地壳缓慢应变,在构造断裂邻近造成岩石中微裂隙的集中。水缓慢地扩散并充填在岩石的裂缝和孔隙之中。由于微裂隙的发展,沿断裂的高度应变区的体积增加,这个膨胀过程进一步使断裂带弱化。同时,在裂隙中的水降低了岩石的约束力,并使横过潜在断层面的摩擦力降低了,容许岩石松动,以致最终沿一个主要断裂面滑动。按这种方式变形的断裂产生弹性回跳并传播扩展。
地震的前震和余震也能通过研究主滑动附近的裂缝发育过程而得到理解。前震是沿断裂的应变和破裂物质中的微细破裂结果,而那时主断裂并没有发展,因为物理条件尚未成熟。前震中的有限滑动稍微改变了力的格局。水的运动和微裂隙的分布,终于使一个更大破裂开始了,造成主震。沿主破裂岩块的抛掷和严重摇动及局部生热,导致沿断裂的物理条件与主震以前相比有很大不同。其结果是附加的小断裂发生了,造成余震。之后,该区的应变能逐渐降低,像一个没劲的钟表,可能在许多月之后恢复稳定。
45 40年中美国的最大地震
我们设想因为强震发生缓解了一条断层上的应变,在一个地区一旦余震结束将跟随而来的是平静。但主断裂往往仅是威胁一地区的复杂断裂网格中的一条。一条断裂上应变能的灾变性释放,可能增加相邻断裂的压力。近几年来袭击美国本土的最大地震表明,一个大地震对一个地区的地震活动性及地震灾害的影响是多么难以预测。
1992年6月28日星期天上午4点58分,一个强震袭击了加州荒僻的莫哈维沙漠中的兰德斯城镇(见图410)。其主震的面波震级为75。事后发现弹性回跳的大主干断裂,正是由于它的错动在南加州产生强烈摇动,使远在科罗拉多州的丹佛都有感。
震中位于兰德斯镇和尤喀河谷之间,大约在圣安德烈斯断裂带东北30千米。这个人口不多的居民点遭受了高强度的晃动。戈布罗哥(Gobrogge)先生描述了在尤喀河谷中他的保龄球道边墙被破坏时说:“那太可怕了,确实可怕,它不肯平静下来,一直持续地摇摆,从未停止。”这个地震,官方名之为兰德斯地震,与经常提到的1952年克恩地震发生在同一地区。然而因为它位于沙漠,仅有1人死亡和5人重伤。地震摧毁超过77家,有4 300户受到破坏,估计财产损失约5 000万美元。
在以后的日子里,成百的地震学家和地质学家来收集资料,目睹了断裂的明显证据。壮观的右行地表错动形成一系列走滑断层,排列成“雁列”状,每一断裂与前面另一断裂首尾相邻,坐落在前方右侧或左侧,像一个系列台阶。这一系列断层连成的主断裂已填绘在加州地质图上,但因为它们在其尾端分离达10千米,曾被认为是单独的断层。作为一条连续的深断裂的段落,个别的断裂被认为在12 000年前滑移过,但自那以后没有活动过。据此,没有设想会发生一个75级,囊括全部80千米的断层错动的地震。
沿断裂测量的地表滑移在兰德斯附近达2米,如图48和图49所示,沿破裂西北部错动大致55米。还有令人惊奇的1米高的地震陡崖,出现在沿主断裂弯转的部分段落。
图48 莫哈维沙漠中沿埃莫森断层256千米宽的地区的一对卫星影像
该断层是兰德斯地震过程中错断的几条断裂之一。左边的影像拍摄于1991年7月27日,
地震之前11个月;右边的影像,刚好于地震后27天拍摄。地震过程中断裂造成的地裂
缝清楚可见,从左上角延伸至右下角。在这一位置横过断裂的位移约为4米
图49 埃莫森断裂崖的新鲜断面显示1992年兰德斯地震后的滑移(称之为擦痕)
随着兰德斯地震之后发生了最不寻常的地震连锁反应。主震之后沿滑动的断层连续发生一系列余震(图410)。作为规律,在大的浅源地震之后,随后的日子里地震活动在更大的地区内会突然戏剧性地增加。主震之后3个小时又在以大熊湖附近为中心处发生了强震(MS=65),地面被再次震颤。这次震动是距第一次断裂源约45千米西方的另一条断裂的滑移产生的。应用计算模拟考察区域断裂系的应力变化,其结果表明,兰德斯地震的断裂滑动造成了断裂上某些部位应力增加,大熊湖地震就是因此而发生的。计算还表明,兰德斯地震可能增强了南圣安德烈斯断层上的应力,加强了走滑剪切的趋势,同时降低了圣安德烈斯四周顶住周边的压力,该种力是无形的连续的。这些作用集中在一起,可能增加了本区未来发生大地震的机率。
图410 南加州兰德斯地震后25日内的余震和断层分布图
主震以星号表示,颜色深浅的变化表明1979~1992年间区域地震引起的应力变化,
圣安德烈斯断层卡洪山口以东应力增加,以西应力减小
紧接着兰德斯主震之后的24小时内,在距震中600千米范围内地区台网测到了11个震级大于34的地震。按照加州和内华达地区地震发生的正常概率,这种两个大事件连续发生的机率仅为十亿分之一。这种同时发震在地质历史中是极少出现的!因此我们推测,是兰德斯地震引起了这个地震活动 ,它直接在岩石中增加了弹性应变,或由它的地震波通过各单个断裂而在它们上面引起变化应力而造成地震活动 。
最难理解的是沿内华达山脉东侧,从欧文谷以南向北到长谷火山口,距兰德斯400千米的小地震发生频度的显著增加。北部距主破裂800千米的莫娜盆地、拉森山和最北头的北加州沙斯塔山,也都出现背景地震活动的显著增加。
许多加速度计被兰德斯地震触发了,它们绘出强摇摆的信号。围绕断裂源的许多地点观测表明,兰德斯地震的震中破裂可能是由南开始向北传播。在断裂北端地面变动比断裂南端强烈得多。听众可以体验同样效应,像扩音器移近时声强提高一样,学术名词叫定向聚焦,描述由波源的运动引起能量在一个方向上集中。因为破裂方向不同,其运动可比平均值更大或更小,因此地面运动强度取决于破裂的方向。
46 地 震 矩
由受构造应力影响使断裂面突然滑移的力学模型,推导出地震整体大小的最有用的量度。这个量度,在第3章提到过,叫地震矩。它是1966年美国地震学家安艺(Aki)提出的。现在受到地震学家欢迎,因为它与断裂破裂过程的物理实质直接联系。根据它能推断活动断裂带的地质特性。
矩的力学概念可用一简单实验加以描述。把双手放在重的方桌两边,在水平方向上一只手推、另一只手拉。两只手分开得越宽,桌子越容易转动。换句话说,桌子旋转需要的力是随两臂的杠杆作用的增加而减少的。这两个大小相同、方向相反的力称为力偶。这个力偶的大小叫矩,其量值由两个力之一的值和它们之间的距离相乘而得到。
这个概念可以引伸到造成地质断层滑动的力的系统。在这种情况中,地
当地震突如其来时,如果大家能够采取正确科学的逃生及自救 方法 ,那么就会把人员伤亡降低到最小程度。下面我为大家带来地震科普携手同行活动主题 观后感 500字,希望大家喜欢!
地震科普携手同行活动主题观后感500字1
天有不测风雨,人有旦夕祸福。自然灾害包括人造灾害,都是人类的敌人。
地震是由于地球内部的力量引起部分地面快速的震动,它是一种自然现象。全世界每年发生大大小小的地震约有500万次,其中人们可以感受到的只有5万次,能够造成破坏性的强力地震每年约有十几次,破坏性特大的地震每年约有一次。
在地震时,我们须知的有十条分别是:
一、躲在桌子等坚困的家居的下面。
二、摇晃时灭火,失火时立即灭火。
三、不要慌张地向户外跑。
四、将门打开,确保出口。
五、户外的场合,要保护好头部,避开危险的地方。
六、在百货公司、剧院时,依工作人员的指示行动。
七、汽车靠路边停车,管制区禁止停车、行驶。
八、务必注意山崩、断崖落石或海啸。
九、避难时要徒步,携带物品应在最小限度。
十、不要听信谣言,不要轻举妄动。
也许有人会好奇,为什么要在地震时关火因为如果不关火的话,可能会引起火灾、爆炸等事情,这样会使危险变得更大。
地震是有前兆的,一些微观前兆,如地变形、地应力、地磁、地点等这一类是不能被人们的感觉器官直接巨额超导的。而能被觉察到的前兆有:地下水异常、动物异常、地光、地色等。地下水异常的现象有:干旱井水往外冒、反常升降还有规律; 雨水 变浑浊,有臭味并且难闻。在地震前动物还能够给我们一些前兆:家禽上树、骡马不进圈、猪往外逃、老鼠搬家、狗狂叫……
因此,我们要多多观察,注意防震减灾!
地震科普携手同行活动主题观后感500字2
二00八年五月十二日,大自然又一次向我们展现了它永恒的威力。
四川汶川发生了地震,震级高达里氏八级,瞬间五百六十万瞳楼房因声倒下,二千三百多万幢楼房受损坏,把花川县城、汶川县映秀镇等部分城镇瞬间给夷成了平地。地震威力相当于五千六百多颗广岛原子弹爆炸所产生的力量,震中心烈度高达十一度,震源不过十公里,地震的破坏地区非常广泛,犹如一块巨石落入水中,掀起一层层波纹扩散出很远。四川从二00八年九月二十日起共发生了几百将近几千起地震,人民处于水深火热之中。光汶川大地震就死了一万多人,伤了二万六千二百零六人,六万多人音信全无。许许多多的确人流离失所,现场状态惨不忍睹,地震给我们带来了许许多多的灾难和痛苦、悲伤。
不过地震是可以预防的,虽然地震不能被人为的随便控制,但是我们可以知道它是什么时候来,通过动物异常可以知道地震什么时候来,还可以能过地下水知道,如果出现冒泡、发浑、变味等,就代表大地震要来了。增强防震减灾意识,发现有情况必须通知居民,减少人员伤亡。
虽然在强大的自然灾害面前,人是渺小而无力的的,但是我们相信,只要通过不懈的努力,大自然这头“猛兽”一定能被我们驯服。
地 震科普携手同行活动主题观后感500字3
还记得5·12吗四川汶川80级地震,还记得青海玉树地震吗灾情十分惨重。
往事仍历历在目:在地震中,有许多城镇楼房都倒塌了,大桥也塌了。因为地震太厉害,造成了山体滑坡,泥石流等灾害。在这场地震中,死亡将近两万人,许多人都眼睁睁地看着自己的亲人悲惨地死去却无能为力,只能悲伤地哭。在四川灾区的中小学,一座座教学楼倒塌了,很多中小学生都因为地震而被困在教学楼里,幸存者寥寥无几。
在这场地震中,受灾最为严重的地方就是四川青川县,那里房屋倒塌,人们流离失所,没有食物吃,只能靠政府救援。青川县是四川省最偏僻的地方,因为那里四周有许多山坡悬崖,所以与外界没有多少联系因为道路残缺,很难进去,所以至今不出,得靠飞机运送物资。
天灾无情人有情,虽然四川地震后伤亡惨重,但中央政府、当地政府都派人进行救援,解放军战士冒着生命危险进入倒塌的房屋挖掘救人,因此有许多人得救,在被困的人中,有本地人也有游客,他们得救以后都被送入医院进行救治,医院的白衣天使都夜以继日地工作,对受伤灾民进行救治,他们为了让受伤的人们早日恢复健康,一刻都不休息,他们真是太伟大了!政府还给灾民送去棉被、食品、帐篷,使他们能有稳定的生活,努力工作,重建家园,而游客都被送到四川首府成都,在宾馆受到很好的照料,然后再从成都搭乘飞机回到
自己的家乡。可见国家对这次地震多么关注与重视啊!此时其他国家也向我国灾区人民表示慰问,并为灾区人民捐款。一场地震引起了这么多人的关注,都对灾区人民进行支援慰问。
这就叫“一方有难。八方支援”。这正好应了这句话:天灾无情人有情。
地震科普携手同行活动主题观后感500字4
20__年5月12日,是四川大地震__周年的纪念日。学校为了增强我们的防范意识,特地在下午举行了一次别开生面的避震演练。
下午第二节课刚上课,徐老师就来到教室里给我们讲在避震演练中需要注意的几个地方,然后演练就正式开始了。广播里传来了孙校长的紧急通告:"余姚现在发生45级地震,请同学们做好避震工作!"随后便是一阵紧急的铃声,同学们像一窝蜂似的涌向墙角:有的大喊大叫着,还不时地发出"咯咯"的笑声;有的则像发生了真地震一样,一脸的紧张。
教室里一下子乱成一团!一班人都蹲在墙角处,有的双手抱头,有的躺在地上,有的坐在同学的身上当马骑。我呢!个子最小,就按老师的要求躲在桌子下,由于是演练,我也一点儿不紧张,反倒觉得很好玩。过了几分钟后,铃声戛然而止。广播里又传来了校长的命令:"请各班排好队在操场集中!"铃声再次响起。同学们迅速站起来,跑出教室,以迅雷不及掩耳之势列成两队,然后火速奔向操场。
到达操场后,我们发现已有好多同学站在那儿了。他们有的讲空话,有的玩游戏,有的你推我搡的,队伍三三两两,很不整齐,没有一点逃生的紧张气氛。后来,陈校长严肃地对我们说:"这次避震演练非常失败,原因在于同学们没有认真对待。在地震时,为了提高我们的自救能力,希望同学们严肃认真地对待这次演练,下面再来一次!"于是,我们回到了教室,徐老师对刚才的演练进行了 总结 批评。随后,第二次避震演练又开始了。因为有了上一次的 经验 ,同学们也基本掌握了避震要领,态度也严肃多了。我们只用了四分钟的时间,便转到了安全地带。这一回可得到了校长和老师们的肯定。
这次避震演练,既是对四川大地震中的遇难者的怀念,又增强了我们的防范意识,使我们在今后的生活中面临危险时有了一定的逃生经验。
地震科普携手同行活动主题观后感500字5
“滴——呜,滴——呜”,随着学校的警报声响起,我们开始了防震演练。
我的脑海里回想起老师说过的话,“记住!当地震来临时,要双手抱头,钻到课桌底下,地震停了后,要有秩序的一个一个往出跑!”我的双手不停的颤抖,好像地震真的'来了似的,大脑一片混乱,也不知怎么的,就和大家一起跑到了操场上。
上了操场,老师让我们抱头蹲下,警报声停下后,防震演练就圆满结束了。
地震太可怕了,它像一个魔鬼,使多少家庭变得妻离子散,使人们花了几十年辛辛苦苦建造的建筑物在几秒钟内变成了废墟,它狞笑着,毫不留情的夺走了数十亿人生命,同时,它也使我们认识到了自己有多么的脆弱,多么无助。
但是,它也有弱点,既然它是魔鬼,我们就应该像那个聪明的农夫一样,把它关到瓶子里去,让它不能再作恶,防震演练就像那个瓶子。不要以为防震演练只是个儿戏,它可是帮你逮住魔鬼的好法宝,只要我们认真对待,记住老师说的每一句话,我相信,即使它有三头六臂,也不能把我们怎么样。
20__年2月20日,我校西城初中充分利用开学 安全 教育 周,开展地震疏散演练,进一步增强全校师生的安全意识,普及防震 安全知识 ,掌握在灾害中能够迅速逃生、自救、互救的基本方法,提高抵御灾害和应对突发事件的能力。
演练前,我校重新修订了《地震应急预案》,并由耿主任为学生们详细的讲解了演练时的逃生要点,让学生学习正确的躲避姿势、撤离姿势和逃生路线等内容,使其掌握地震发生时逃生的正确方法,为演练做了有效的铺垫。
上午10点整,根据演练要求,在第一声哨声响后,上课的教师立即指导学生按照要求弯腰并用书护住头部,迅速安全蹲到课桌的侧面,各楼梯口的教师立即各就各位。第二声哨声响后,同学们严格按照学校的提出的“一牢记”、“六不准”快速有序安全疏散到宽阔的操场,随后各班立即清点本班人数,及时上报给现场指挥,整个演练过程只用了55秒。
演练结束后,景校长对本次地震疏散演练进行了详细的总结,要求全体师生把每一次演练当做实战,坚持月月演练,将演练活动逐步常态化、规范化、科学化。
地震科普携手同行活动主题观后感500字6
为提高我校广大师生对地震来临时的防震避险意识,这半年来,我校利用不同的教育途径提高学生的防患意识和自我保护能力,并于20__年10月开展了一次模拟5—6级地震的地震防震演习。这次演习开展的目的是要通过全校师生的亲身参与,更广泛地宣传和普及防震减灾知识,提高全体师生的防灾减灾意识和自救互救能力,同时也借此检测我校对破坏性地震应急情况和应对重大突发灾害事件的能力。
下午三点整,随着演习总指挥熊校长"地震演习开始"的命令,"呜……!"一声尖利的警报突然拉响,"地震了"正在教室上课的学生们在老师的指挥下,按照先前所习的要领立即迅速抱头,闭着眼快速往各自的桌子下钻。两分钟后,一声长鸣的哨音传来,"主震结束",同学们又在老师的带领下依次有序地从不同的路线撤离教室。整个过程只用2分37秒,虽然短暂,但让我们这些学生获益匪浅。
这次演习活动开展得十分成功,在演习过程中,每位同学都积极配合老师完成这项任务,这个活动给我留下了很深的印象,懂得了在地震过程中如何逃生,也懂得如何与他人默契。真希望学校多开展类似的活动。如果汶川那里早开展这样的活动,灾难也不会这么惨!
地震科普携手同行活动主题观后感500字7
为了提高学生的安全防范能力,应对各种突发紧急事件的发生,我校组织学生进行了防震演习,每个班在进行班队会时,按照不定时的防震逃生演练方案进行了演练。
防震演习程序为:警报响起、各班自救、组织撤离、操场整队、清点然拉响警报,班主任听到警报迅速指挥学生不要慌乱并引导学生有秩序地逃离现场。人数、 活动总结 。
防震演习中,同学们能沉着冷静,用书包或者其他能保护头部的物件遮住脑袋,钻到桌子底下,或跑到教室的墙角。老师组织学生有序地离开教室,撤离过程中,所有教师各负其责,维护秩序,使学生安全跑到操场。
这次安全防范演习,全校师生齐动员,教师准时到位,学生动作迅速,秩序良好。仅用了三分钟时间就完成了就位部署,各班按原来位置站好。
但是在演习中学生进行间有讲话现象,甚至有嬉笑现象,不够严肃认真;下楼次序与路径要进一步监管理顺,做到合理、科学,避免拥挤;个别教师逃离动作慢。
通过这次演习,我也了解了一些小知识:当地震来临时,不能跳楼,要切断电源关掉煤气,躲到卫生间里,或者躲在桌子下,因为墙壁倒塌时,桌子能为你承受重量。尽量避开玻璃,地震之后要迅速撤离,以防余震。如果在操场等室外,要离开教学楼、高压电线、跑到空旷地带。不要在加油站附近,因为地震发生时,加油站容易引起大火、爆炸。总之,当地震发生时,我们应该学会根据当时所处的场所和情境,采取自救 措施 。
我们学校经常进行演习,从而让我们了解了许多自救措施,设想一下,如果不学会自救,地震真正到来时,就会惊慌失措,造成更大的人员伤亡,因此,面对突如其来的灾害,采取科学的方法自救的非常重要的。
地震科普携手同行活动主题观后感500字8
玉树大地震和汶川大地震给人民群众的生命财产安全造成了极大的伤害,那悲惨的一幕幕又一次让我们刻骨铭心地认识到了地震的危害。为了让幼儿园的小朋友从小就了解地震的有关知识,学习地震发生时的应急避震方法,5月14日下午3:30,我们机关幼儿园蓝蓓蕾开展了“防震生命安全大演习”系列活动,从而提高幼儿紧急避震、自救自护和应变的能力。为了将演习活动做实做细,我们园制定了详细的预案,演习活动分成两部分,首先是在演习前开展宣传教育活动,各班开展形式多样的地震知识课及避震教育,让幼儿熟悉、学习并练习应急避震和安全疏散的方法。
第二是地震来后的演练。下午3:30分随着第一次警报响起,防震疏散演练拉开了序幕,首先各班老师再一次向幼儿说明演练程序和演练要求,“地震警报”信号过后,各班级老师立即告知幼儿“地震了,不要慌”,并指挥幼儿紧急避震,迅速躲到相对安全的位置,有的孩子躲到了墙角里,有的孩子躲到衣橱旁边,有的躲在卫生间的墙角,有的躲在柜子旁边……等到情况稳定后孩子们在老师地带领下,双手抱头,迅速而有序地从活动室奔向我园紧急集合场地。到达集中地后,小朋友们都自觉地蹲下,双手抱头保护自己的头部,以防被砸。全园师生安全撤离到了操场空旷的地带,各班清点人数向园长 报告 ,实到30人,幼儿和老师安全撤离。
演练结束后,梁园长对本次演练活动进行总结,师生仅用时2分就全部撤离到操场正中间安全地带,肯定了整个演练过程做到急而不乱,稳定有序,达到了预期的目的,同时提醒幼儿今天是演习,如果真的地震了也要象今天这样不慌不乱,积极自救。通过此次防震演习,幼儿园全体师生及时地了解了地震发生时的应急避震知识,掌握了初步应对地震发生时采取的防护措施和方法,
地震科普携手同行活动主题观后感500字9
说到“地震”,相信我们大家对于“地震”这一词并不陌生,在我们的日常生活中,多少也有耳闻。地震是很可怕的,它不仅会对我们的建筑物和自然环境造成一定程度的破坏,还有可能会引起人员的伤亡和损失。为了我们提高我们的安全意识,同时也是为了在真的有紧急事件发生的时候我们能够有秩序地疏散,在上周二晚,我们414的同学们和其他的同学一样,在各位宿舍老师的组织下,参与本次的地震演习活动。
还记得那一天晚上,我们宿舍有在洗衣的,有在做作业的,也有在聊天的。突然我们只觉得眼前一片漆黑,几乎所有的灯光都灭了,视野不再那么宽阔、清晰,放眼望去,只剩下窗外的路灯和楼梯上的灯是亮着的,接着就听见老师们在走廊上大声的叫喊,让我们赶紧下楼,到指定的地方去“避难”。于是,我们就匆忙地下楼,跑步行进,快速地到达了宿舍去楼下。我发现在下楼的过程中可能是因为人流量也比较大,也有可能是因为没有进行过多少次的演练的关系,所以在下楼梯的时候大家就有点慌乱,不那么有秩序,但总体来说还是很好的,因为我觉得大多数人都很配合学校组织的安全教育活动。但是,我发现有极个别的同学不积极配合本次的演习,我甚至听说还有人没有下去集合。我当时听到的第一反应就是这几位同学很不尊重自己生命,我不知道她们是不是认为广州这种地方一定不会发生地震,或者觉得说当真的是有地震来临时,自己可以安然的应对,并且能够保证自己安然无恙。我觉得世事无绝对,所以说不管做什么事情,你要做就把它做好,不要对于小事不屑一顾,说不定有时候这样一件小事就可以将你“置于死地”,更何况这也是事关你的人身安全的事情。
从小我在学校参加过的地震演习也不算是少的了,并且我自己也有过一次类似的经历。我还依稀记得那是我小学的时候,我们学校附近的有一个工厂不知是因为什么样的原因,发生了火灾,浓烟滚滚,覆盖在我们学校的上空。当时学校考虑到我们学生的安全,就组织了我们进行紧急的安全疏散,以确保我们的安全。还记得当时我们各位同学都在各位老师及校领导的组织下,很快地就疏散完毕,并且人人都相安无事,我想这都是归功于我们多次的演习。
在本次的演习过程中,我们宿舍的同学积极地配合老师的工作,通过本次的地震演习过程,我们觉得自己在一定程度上提高了的安全意识和抵御、处理突发事件的能力。同时,也让我们意识到了安全演习的重要性——防患于未然。
地震科普携手同行活动主题观后感500字10
地震是世界上最凶恶的敌人,它会直接造成建筑物与构筑物、地面、山体等自然物的破坏,海啸、海底地震引起的巨大海浪冲上海岸,还会造成沿海地区的破坏。地震的直接灾害发生后,有可能会引发出次生灾害。有时候,次生灾害所造成的伤亡和损失,比直接灾害还要大。
“512”大地震,使四川人民遭受了巨大的精神和物质伤害;前一段时间,海地7级大地震使首都太子港等地化为一片废墟。地震再次显示了它巨大的杀伤力。为了防止遭受类似灾害,我校于本学期搬离了抗震能力较差的房屋。为了强化师生安全意识,提高自救能力,针对突发事件情况下,如何让师生熟悉逃生路线,确保师生生命安全,我校组织全体师生进行了一次地震逃生演习。
一个星期五的上午8:35分,演习正式开始。同学们在老师的指导下,迅速抱头、闭眼、躲在各自的课桌下。嘈杂声过后,学生们分楼层、分教室迅速有序地撤离教室。所有人员按照预先制定的路线从教学楼逃离,短短的2分钟以后,所有人撤离到大操场上。整个过程指挥到位,秩序井然。
这次地震逃生演练、紧急疏散演习活动开展得非常有意义,不但增强了同学们应付突发事情的意识,而且还让学生懂得了很多自救知识。他们知道了在操场或室外遭遇地震时,应该原地不动蹲下,双手保护头部,注意避开高大建筑物或危险物;在室内遭遇地震时,应该在老师的指导下,迅速抱头、闭眼、躲在各自的课桌下,震后再有组织地撤离;在楼上发生地震时,千万不要跳-楼,不能站在窗外和阳台上。另外,学生们还亲身体会到了在逃生过程中,不能只顾个人安危,要服从老师的指挥,镇定、有序地疏散到安全地带的重要性。
这次地震逃生演习,还让我想到了很多。我想到了在学校里对小学生进行类似逃生演习的重要性。有些灾难并不是像我们想象的那样离我们很远,相反,有些灾难就可能出现在我们身边。必要的知识宣传和实地演习,能增强学生自我保护的意识,提高自我保护的能力,能在灾难来临之际,减少伤亡。地震逃生演习、火灾逃生演习……我们要多开展类似的工作。有中长期地震预报的地区,平时更要结合教学活动,向学生们讲述地震和防、避震知识,在活动中培养学生听从指挥、团结互助的品德,提高师生突发公共事件下的应急反应能力和自救互救能力。
我还想到了,学校发生地震时,最需要的是学校领导和教师的冷静与果断。震前要安排好学生转移、撤离的路线和场地;震后沉着地指挥学生有秩序地撤离。沉着冷静的指挥和合理得力的措施,能最大限度地减少灾难带来的损失,保护师生的生命安全。
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地震是指地球内部发生的振动现象,通常是由于地球板块运动、火山活动、构造变形等引起的应力积累和释放所导致的。具体来说,地震的成因主要有两种:
自然地震:自然地震是由于地球内部的板块运动、火山活动和地震带构造变形引起的。例如,当地球板块发生运动,板块之间产生摩擦和应力积累,当积累的应力超过岩石的强度限度时,就会引起地震。
人为地震:人为地震是由于人类活动引起的地震。例如,大型水库蓄水或排水、井下矿工爆炸、地下核试验等,都有可能引发地震。
地震对人类有重要的作用,主要包括以下几个方面:
地震可以使我们更好地了解地球内部的构造和物质性质。
地震对地质灾害的预警和监测起到了重要作用,可以减少灾害带来的损失。
地震还可以促进矿产资源的勘探和开发。
地震还可以使我们更好地了解和保护地球环境,例如监测和评估地震对环境的影响。
总之,地震的成因和作用都是多方面的,对我们了解地球和保护环境都有重要的作用。
地震是一种自然现象,是由地壳的剧烈运动引起的突然而强烈的震动。地震是世界上最严重的自然灾害之一。地震烈度是指距震中不同距离上地面及建筑物、构筑物遭受地震破坏的程度。地震造成的对人的伤害,主要是由建筑物倒塌及次生灾害引起的。地震灾害造成的伤亡数占自然灾害死亡人数的一半以上。我国是世界上陆地地震灾害最为严重的国家,发生地震次数约占全球的33%。我国地震死亡人数占全球地震死亡人数的1/2以上;占我国所有自然灾害死亡人数的1/2以上,为群灾之首。
1995年1月17日,清晨5点46分,在神户东南的兵库县淡路岛,发生72级地震,震源深度20。所引起的地壳运动,将大阪等城市向不同方向移运1~4厘米。大阪、神户之间的高速公路10处断裂、8处崩落,粗大的水泥柱子从根部折断,将500多米路面掀在一旁。新干线铁轨变形,10辆列车滑出轨道,几十座桥坠下,有100千米的铁路毁损。地铁道中35根支柱,有30根弯、折、崩、损。大阪、神户的城市水、电、气、电话,全部中断。
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