地壳运动与地质构造优秀PPT.ppt

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1、地球探究地球探究四、地震四、地震灾难灾难老师：毕老师：毕华（探讨员）华（探讨员）提提 纲纲（一）地震概念（一）地震概念1 1、地震、地震2 2、地震描述、地震描述3 3、地震能量、地震能量4 4、地震震级、地震震级5 5、地震烈度、地震烈度（二）地震频率（二）地震频率（三）地震分类（三）地震分类（四）地震与地形变更（四）地震与地形变更（无）地震成因（无）地震成因（六）地震分布（六）地震分布（七）地震发光之谜（七）地震发光之谜（八）抗震防灾及地震预报（八）抗震防灾及地震预报四、四、地震地震（一）地震概念（一）地震概念1、地震、地震由自然缘由所引起的地由自然缘由所引起的地壳振动叫地震。地震是一种常

2、常发壳振动叫地震。地震是一种常常发生的自然现象，是地壳运动的一种生的自然现象，是地壳运动的一种特殊形式。特殊形式。2、地震描述：地震的发源地叫震、地震描述：地震的发源地叫震源；震源在地面上的垂直投影叫震源；震源在地面上的垂直投影叫震中；从震源至震中的距离叫震源深中；从震源至震中的距离叫震源深度；震中到观测点的距离叫震中距度；震中到观测点的距离叫震中距(图图3.50)。3、地地震震能能量量是是以以波波的的形形式式输输送送出出来来的的。猛猛烈烈地地震震发发生生所所引引起起的的种种种种地地面面破破坏坏现现象象，都都是是地地震震的的猛猛烈烈冲冲击击波波所所造造成成的的。地地震震波波是是一一种种弹弹性性

3、波波，它它包包括括体波和面波，其中体波又分体波和面波，其中体波又分为纵为纵波波(P)和横波和横波(s)。纵纵波波在在固固体体、液液体体中中都都能能传传播播，传传播播速速度度最最快快，能能量量散散失失也也快快；横横波波只只能能在在固固体体中中传传播播，速速度度较较慢慢，能量的散失也慢，故影响范能量的散失也慢，故影响范围围比比纵纵波大。波大。面面波波传传播播速速度度最最慢慢、频频率率较较低低，引引起起的的振振动动最最猛烈，破坏作用最大。猛烈，破坏作用最大。因因此此，在在远远离离震震源源的的地地方方，用用地地震震仪仪观观测测地地面面晃晃动动的的话话，首首先先发发生生的的是是P波波引引起起的的上上下下

4、方方向向的的纵纵向向摇摇摆摆，过过一一会会儿儿起起先先的的是是S波波引引起起的的横横向向摇摇摆摆，最最终终是由表面波引起的大振幅的是由表面波引起的大振幅的缓缓慢晃慢晃动动。4、地地震震震震级级是是表表示示震震源源释释放放能能量量大大小小的的级级别别，通通常常接接受受20世世纪纪30年年头头美美国国地地震震学学家家查查理理里里克克特特(CFRichter)所所提提出出的的标标准准，即即以以里里氏氏震震级级来划分：来划分：(1)小小震震：一一般般大大于于3级级的的地地震震，人人们们能能感感觉觉到到，其其中中35级级属属于于小小震震，房房屋屋猛猛烈烈抖抖动动，桌桌子子上上的的东东西西会会坠坠下，下，

5、墙墙壁出壁出现现裂裂缝缝；(2)中震或中震或强强震：震：57级级，造成房屋倒塌；，造成房屋倒塌；(3)大大震震：7级级以以上上是是大大震震，造造成成山山崩崩地地裂裂，假假如如发发生生在在海海底底，还还能能引引起起海海啸啸，使使船船只只颠颠覆覆、沉沉没没，使使海海水冲上海岸，水冲上海岸，毁毁坏港口，淹没村坏港口，淹没村镇镇。5、地地震震烈烈度度是是指指地地震震对对地地面面及及建建筑筑物物的的破破坏程度。坏程度。地地震震烈烈度度和和地地震震震震级级既既有有联联系系，又又有有区区分分。一一次次地地震震只只有有一一个个震震级级，但但同同一一次次地地震震会会因因震震中中距距不不同同而而有有不不同同的的烈

6、烈度度。一一般般说说来来，距距震震中中越越近近，烈烈度度越大；反之越小。越大；反之越小。Figure10.1Figure10.2Some facts about seismologySeismic tomography/Inverse theoryThe recorded motions can be viewed as the output response of a sequence of linear filters with properties we wish to determine.Source mechanism Earth structureinstrument 震度（int

7、ensity），是表示地震時地面上的人所感受到振動的激烈程度，或物體因受振動所遭遇的破壞程度。現今地震儀器已能詳細描述地震的加速度，所以震度亦可由加速度值來劃分。震度級以正的整數表示之（見交通部中心氣象局地震震度分級表）。交通部中心氣象局地震震度分級表(89年8月1日公告修訂)震度（震度（intensity)震度分級震度分級地動加速度地動加速度人的感受人的感受屋內情形屋內情形屋外情形屋外情形0無感無感0.8gal以下以下人無感覺。人無感覺。1微震微震0.82.5gal人靜止時可感覺微小搖晃。人靜止時可感覺微小搖晃。2輕震輕震2.58.0gal大多數的人可感到搖晃，睡大多數的人可感到搖晃，睡眠中

8、的人有部分會醒來。眠中的人有部分會醒來。電燈等懸掛物有小電燈等懸掛物有小搖晃。搖晃。靜止的汽車輕輕搖靜止的汽車輕輕搖晃，類似卡車經過，晃，類似卡車經過，但歷時很短。但歷時很短。3弱震弱震825gal幾乎所有的人都感覺搖晃，幾乎所有的人都感覺搖晃，有的人會有恐懼感。有的人會有恐懼感。房屋震動，碗盤門房屋震動，碗盤門窗發出聲音，懸掛窗發出聲音，懸掛物搖擺。物搖擺。靜止的汽車明顯搖靜止的汽車明顯搖動，電線略有搖晃。動，電線略有搖晃。4中震中震2580gal有相當程度的恐懼感，部分有相當程度的恐懼感，部分的人會尋求躲避的地方，睡的人會尋求躲避的地方，睡眠中的人幾乎都會驚醒。眠中的人幾乎都會驚醒。房屋搖

9、動甚烈，底房屋搖動甚烈，底座不穩物品傾倒，座不穩物品傾倒，較重傢俱移動，可較重傢俱移動，可能有輕微災害。能有輕微災害。汽車駕駛人略微有汽車駕駛人略微有感，電線明顯搖晃，感，電線明顯搖晃，步行中的人也感到步行中的人也感到搖晃。搖晃。5強震強震80250gal大多數人會感到驚嚇恐慌。大多數人會感到驚嚇恐慌。部分牆壁產生裂痕，部分牆壁產生裂痕，重傢俱可能翻倒。重傢俱可能翻倒。汽車駕駛人明顯感汽車駕駛人明顯感覺地震，有些牌坊覺地震，有些牌坊煙囪傾倒。煙囪傾倒。6烈震烈震250400gal搖晃劇烈以致站立困難。搖晃劇烈以致站立困難。部分建築物受損，部分建築物受損，重傢俱翻倒，門窗重傢俱翻倒，門窗扭曲變形

10、。扭曲變形。汽車駕駛人開車困汽車駕駛人開車困難，出現噴沙噴泥難，出現噴沙噴泥現象。現象。7劇震劇震400gal以上以上搖晃劇烈以致無法依意志行搖晃劇烈以致無法依意志行動。動。部分建築物受損嚴部分建築物受損嚴重或倒塌，幾乎所重或倒塌，幾乎所有傢俱都大幅移位有傢俱都大幅移位或摔落地面。或摔落地面。山崩地裂，鐵軌彎山崩地裂，鐵軌彎曲，地下管線破壞。曲，地下管線破壞。註：1gal=1cm/sec（二二）地地震震频频率率EarthquakeFrequencyMagnitudeAverageAnnually8 and higher1 7-7.9 17 6-6.9 134 5-5.9 13194-4.9 1

11、3,0003-3.9 130,0002-2.9 1,300,000LocationDateMw1.Chile196005229.52.PrinceWilliamSound,Alaska196403289.23.AndreanofIslands,Alaska195703099.14.OfftheWestCoastofNorthernSumatra200412269.05.Kamchatka195211049.06.OfftheCoastofEcuador190601318.87.NorthernSumatra,Indonesia200503288.78.RatIslands,Alaska1965

12、02048.79.Assam-Tibet195008158.610.Ningxia-Gansu,China192012168.69.3Figure10.20WheretheearthquakesM=7areexpected Subduction zones have the largest quakes.（三）地震分（三）地震分类类1、按地震成因可以分、按地震成因可以分为为构造地震、火山地震、构造地震、火山地震、塌陷地震和塌陷地震和诱发诱发地震四种：地震四种：（1）构造地震）构造地震地壳深部的构造地壳深部的构造变动变动，主，主要由断裂要由断裂变动变动引起的地震称引起的地震称为为构造地震，常构造

13、地震，常发发生于生于地壳活地壳活动动性性较较大的地区，大的地区，般般说说来是近代的褶来是近代的褶皱皱和和断裂活断裂活动动地地带带。其特点是活。其特点是活动频动频繁，持繁，持续时间长续时间长，影响范影响范围围广，破坏性广，破坏性强强。地壳上。地壳上90的地震皆属此的地震皆属此种种类类型。型。（2）火山地震）火山地震由火山活由火山活动动触触发发的地震称的地震称火山地震，其震源常局限于火山活火山地震，其震源常局限于火山活动动地地带带，影响范，影响范围围一般不大，深度多不超一般不大，深度多不超过过10km。这类这类地震地震约约占占总总数的数的70。（3）塌陷地震）塌陷地震起因于岩起因于岩层层倒塌陷落，

14、主倒塌陷落，主要要发发生在喀斯特生在喀斯特(岩溶岩溶)发发育地区或者地育地区或者地势势陡峭的山陡峭的山区，数量很少，危害不大。区，数量很少，危害不大。（4）诱发诱发地震地震由于人由于人类类活活动动，诸诸如水如水库库蓄水、地下核爆炸等因素也能触蓄水、地下核爆炸等因素也能触发发地震，地震，这类这类地震地震统统称称为诱发为诱发地震。地震。2、按震源深度、按震源深度又可分为：（1）浅源地震）浅源地震(深度为0-70km的地震)。（2）中源地震）中源地震(深度70-300km)。（3）深源地震）深源地震(深度300km)。浅源地震数量最多，约占地震总数的72.5；中源地震次之，约占23.5；深源地震很少

15、，约占4。3、按地震发生的地表结构形态可分为海海洋洋地地震震和大大陆陆地地震震二大类。其中前者约占地震总数的85，后者为15。（四）地震与地形变更（四）地震与地形变更许久以来，在地球演化的许久以来，在地球演化的过程中，地震在地表已留过程中，地震在地表已留下很多痕迹，这些痕迹便下很多痕迹，这些痕迹便是人们所处的高山、丘陵、是人们所处的高山、丘陵、河阶等地形。地震可以一河阶等地形。地震可以一下子把大地抬升下子把大地抬升2-9m不不等。人们看到的很多的河等。人们看到的很多的河阶、台地等地形都是不知阶、台地等地形都是不知道何时的地震所抬升出来道何时的地震所抬升出来的。很多地形坡度或形态的。很多地形坡度

16、或形态突然变更的地方，通常都突然变更的地方，通常都是地质特性变更的地方。是地质特性变更的地方。震前海岸线位于现在长有松树震前海岸线位于现在长有松树的峭壁下的峭壁下;大地震中，海岸地大地震中，海岸地带被抬升了好几米。带被抬升了好几米。（五）地震成因（五）地震成因1、板块运动（或地壳运动）。地震是一种自然现、板块运动（或地壳运动）。地震是一种自然现象，它是由于地壳运动引起的，两个板块相互碰撞，象，它是由于地壳运动引起的，两个板块相互碰撞，就会形成地震。岩石圈跟其下的物质相比是特别薄就会形成地震。岩石圈跟其下的物质相比是特别薄的。岩石圈之下是几千千米深的熔融岩石和金属，的。岩石圈之下是几千千米深的熔

17、融岩石和金属，这些熔融物质特别热，并承受着很大的压力。岩石这些熔融物质特别热，并承受着很大的压力。岩石圈由几个在地球表面极其缓慢移动的大板块组成，圈由几个在地球表面极其缓慢移动的大板块组成，这些板块的边缘就是岩石圈较脆弱部分。在这些边这些板块的边缘就是岩石圈较脆弱部分。在这些边缘地带，间或可以望见地球内部移动的影响。缘地带，间或可以望见地球内部移动的影响。2、塌陷成因：因地下洞窟的洞顶陷落、矿石坑塌、塌陷成因：因地下洞窟的洞顶陷落、矿石坑塌陷引起地震。陷引起地震。3、火山成因：火山喷发时，地下岩浆会猛烈地喷、火山成因：火山喷发时，地下岩浆会猛烈地喷出地表，从而产生相当大的力气，也同样能够引起出

18、地表，从而产生相当大的力气，也同样能够引起地震。地震。4、诱发成因：由于人类活动，诸如水库蓄水、地、诱发成因：由于人类活动，诸如水库蓄水、地下核爆炸等因素也能触发地震。下核爆炸等因素也能触发地震。（六）地震分布（六）地震分布从从世世界界范范围围看看，地地震震活活动动带带的的分分布布与与火火山山活活功功带带大大体体一一样样，主主要要处处于于各各大大板板块块构构造造边边缘缘，可可以以分分为为四四大大地地震震带（补图带（补图6）：）：环环太太平平洋洋地地震震带带沿沿太太平平洋洋板板块块边边界界上上的的海海沟沟-岛岛弧弧分分布布，全全世世界界80的的浅浅源源地地震震、90的的中中源源地地震震和和几几乎

19、乎全全部部的的深深源源地地震震发发生生在在该该地地层层带带。所所释释放放的的地地震震能能量量约约占占全全部部能能量量的的80，其其面面积积占占世世界界地地震震带带总总面面积的一半。积的一半。地地中中海海喜喜马马拉拉雅雅地地震震带带沿沿亚亚欧欧板板块块与与非非洲洲板板块块和和印印度度洋洋板板块块的的接接合合带带分分布布，地地震震数数量量约约占占全全世世界界地地震震总总数数的的15，其其中中绝绝大大多多数数为为浅浅源源地地震震，有有少少量量的的中源和深源地震。中源和深源地震。大大洋洋中中脊脊地地震震带带分分布布在在各各大大洋洋的的洋洋中中脊脊部部位位，包包括括大大西西洋洋中中脊脊、印印度度洋洋海海

20、岭岭及及东东太太平平洋洋中中隆隆地地震震带带。地震数量不多，震级较小，很少超过地震数量不多，震级较小，很少超过6级地震。级地震。大大陆陆断断裂裂谷谷地地震震带带分分布布于于一一些些区区域域性性断断裂裂带带或或地地堑堑构构造造带带，主主要要有有东东非非大大断断裂裂带带、红红海海地地堑堑、亚亚丁丁湾湾及及死死海海、贝贝加加尔尔湖湖以以及及太太平平洋洋夏夏威威夷夷群群岛岛等等。此此带带主主要为浅源地震。要为浅源地震。地震带示意图地震带示意图 世界火山世界火山-地震带分布图地震带分布图世界火山分布图世界火山分布图世界六大板块及其边界世界六大板块及其边界（七）地震发光之谜（七）地震发光之谜地光是地震前兆

21、之一，是在地震前夕出现在地光是地震前兆之一，是在地震前夕出现在天际的一种奇妙发光现象。从大量震例的调天际的一种奇妙发光现象。从大量震例的调查结果看，其颜色以蓝白色和红色居多，黄查结果看，其颜色以蓝白色和红色居多，黄色次之，其他颜色也有。地光的出现常伴有色次之，其他颜色也有。地光的出现常伴有低沉的低沉的“呜呜呜呜”声传来，从而起到了报警作声传来，从而起到了报警作用。用。这是因为地下深处的岩石中含有氦、氩、氖、这是因为地下深处的岩石中含有氦、氩、氖、氙等气体，地震即将到来时，地下岩石受力氙等气体，地震即将到来时，地下岩石受力形变并产生了许很多多的小裂缝，这些挥发形变并产生了许很多多的小裂缝，这些挥

22、发性气体便从地下逸出。另一方面，岩石裂开性气体便从地下逸出。另一方面，岩石裂开时产生漫射电子，从而将这些气体点燃，于时产生漫射电子，从而将这些气体点燃，于是便形成了地光。是便形成了地光。（八）抗震防灾及地震（八）抗震防灾及地震预报预报1、为为什么要抗震防灾？怎什么要抗震防灾？怎样样做？做？地震尤其大地震尤其大陆陆地震是人地震是人类类所受到的最所受到的最严严峻的自然灾峻的自然灾难难之一。我国是世界上地震活之一。我国是世界上地震活动动强强度度较较高、地震灾高、地震灾难难较严较严峻的国家。据峻的国家。据20世世纪纪以来有以来有仪仪器器记录资记录资料的料的统统计计，我国占全球大，我国占全球大陆陆地震的

23、地震的33，不，不仅频仅频次高，而次高，而且且强强度极大。地震的度极大。地震的发发生，不生，不仅仅猛烈地造成地面的猛烈地造成地面的隆陷和建筑物的隆陷和建筑物的毁毁坏，而且坏，而且还还常常引起一系列的次常常引起一系列的次生灾生灾难难。如水灾、瘟疫、火灾、山崩及泥石流等，。如水灾、瘟疫、火灾、山崩及泥石流等，给给人人们们的生命的生命财产带财产带来重大来重大损损失。因此，抗震防灾失。因此，抗震防灾是一是一项项特特别别重要的任重要的任务务。抗震防灾不但要求加抗震防灾不但要求加强强防震减灾学防震减灾学问问的普及教化，而的普及教化，而且且应应在烈度在烈度较较大的危急区加固建筑和修建防震大的危急区加固建筑和

24、修建防震设设施。施。城市的布局除城市的布局除应应考考虑虑提高其提高其综综合抗震防灾合抗震防灾实实力外，力外，还还要做好地震要做好地震预报预报工作。我国有关部工作。我国有关部门门从国情从国情动动身，身，结结合国内外合国内外阅历阅历教教训训，提出了，提出了“预预防防为为主，主，综综合防合防卫卫”的防震减灾方的防震减灾方针针。主要包括。主要包括4个个环节环节，即地震，即地震监监测预报测预报、震灾、震灾预预防、地震防、地震应应急、地震救灾与重建。急、地震救灾与重建。其中每个其中每个环节环节的的实实施都必需依靠科技施都必需依靠科技进进步。步。2、抗震建筑在地震中，房屋、桥梁和马路等建筑的倒塌或塌陷都可能

25、造成人员的伤亡。此外，地震还会引发出震后的大火、洪水和滑坡等现象。这些毫无疑问都会对人类的生命财产构成很大的威逼。因此在像旧金山或东京这样建于地震多发带上的大城市，其高层建筑的设计都要求达到国家制定的“抗震性”标准。其中最最重要的基本标准就是简洁对称性的建筑风格。地基要坐落在允许建筑物侧向运动的树胶钢筋交互层上。当然，百分之百的“抗震性”是没有的。3、预料地震、预料地震地震的地点、时间和威力是很难预料的。有些科地震的地点、时间和威力是很难预料的。有些科学家认为地震根本不能预料，因为地震并不规律地出学家认为地震根本不能预料，因为地震并不规律地出现，也不确定在最大的断层发生。而一些地震学家能现，也不确定在最大的断层发生。而一些地震学家能找出断层的所在，察觉地面的稍微振动，并留意各种找出断层的所在，察觉地面的稍微振动，并留意各种警告性预兆如地下释放氡气、岩石内电的活动，甚至警告性预兆如地下释放氡气、岩石内电的活动，甚至动物的异样行为等，但用这些方法预料地震并不精确。动物的异样行为等，但用这些方法预料地震并不精确。