地震即大地震动,就是地球表层的快速振动,在我国古代又称为地动、地振动。
引发地震的因素有天然因素、诱发因素、人工因素。根据成因,地震的种类有:由于地球的内部活动引发的天然地震(包括构造地震、火山地震、陷落地震)、由地球外界因素引发的诱发地震、由人为因素直接制造的人工地震。
构造地震由于地下深处岩层破裂、错动所形成的地震属于构造地震。这类地震发生的次数最多,约占全球地震总数的90%,而且所有造成重大灾害的地震均由构造地震引起。
通常情况下,我们所说的地震专指构造地震。
火山地震由于火山活动引起的地震属于火山地震。火山地震一般影响范围较小,发生的次数也较少,约占全球地震总数的7%。
陷落地震由于地下岩层陷落引起的地震属于陷落地震。如喀斯特地形、地下溶洞支撑不住顶部的重量时,就会塌陷引起地震。这类地震更少,约占全球地震总数的3%,引起的破坏也较小。
诱发地震在特定的地区,因某种地球外界因素诱发(如陨石坠落、水库蓄放水、矿山深井注水等)而引起的地震。
人工地震由人工方法制造的地震,如人工爆破、核爆炸等。
地震成因
地球内部结构从外到内分成地壳、地幔(上地幔、下地幔)、地核(外核、内核),地壳及上地幔上部组成岩石圈,岩石圈下面是软流圈。岩石圈在软流圈上作漂移运动,造成内部岩层间相互作用而发生应变;当应变力累积超过岩层强度时,岩层就会发生突然断裂或错动,断层面两侧岩石瞬时发生整体弹性回跳,产生向四周传播的地震波;当地震波到达地表,就会引起地面快速振动,形成地震。
震源、震源深度、震中、震中距
震源是地下岩层断裂或错动发生的地方。一般可以理解为一个点,实际是一个狭长的区域。
震中是震源在地面上的垂直投影,而震源垂直向上到地面的距离称为震源深度。
震中距是地面上某一点与震中之间的距离。
地震波
地震波是从震源发出在地球内部以及沿地球表面传播的波。
纵波也称P波,振动方向与传播方向一致,属于压缩波,可在固、液、气体中传播,振幅较小,速度最快,造成的破坏性相对较弱。
横波也称S波,振动方向与传播方向垂直,属于剪切波,只能在固体中传播,振幅较大,速度较慢,造成的破坏性较强。
面波沿着地球表面或岩层分界面传播的波称为面波。它是横波和纵波在地面或岩层分界面上反射、绕射而次生出来的地震波。面波振幅很大,速度最慢,造成的破坏性最强。
地震的震源深度分类
浅源地震震源深度小于60公里的地震,在地球表面形成的振动大,破坏力大。绝大多数地震都是发生在地下几公里到30多公里的地壳内。
中源地震震源深度在60~300公里的地震。造成的破坏力较小。
深源地震震源深度大于300公里的地震。几乎不会造成破坏。
地震的震中距分类
地方震震中距小于100公里的地震。
近 震震中距100~1000公里的地震。
远 震震中距大于1000公里的地震。
同一个地震,对于不同的地点来说,分别成为地方震、近震、远震。
地震参数与地震三要素
地震参数是用来描述地震基本特征的物理量。地震的基本参数包括发震时刻、震中位置、震级和震源深度。
其中,发震时刻、震中位置、震级这三个参数被称为地震三要素。
地震震级
地震震级是衡量地震大小的一种量度。一次地震只有一个震级。
地震震级是对地震波能量大小的相对量度,通过地震仪器的记录计算出来,震级越高,释放的能量也越多。根据震源深度和测量方法的不同,地震震级有不同的标度体系,我国正式发布使用的地震震级是M震级,不得附加“里氏震级”等附加信息。它是在实测到的多种标度震级中,按国家标准规定采用某种震级作为发布的M震级。
地震震级对应的地震波能量呈指数关系:震级相差1级,地震波能量相差31.6倍;震级相差2级,地震波能量相差1000倍。
目前世界上记录到的最大地震为1960年5月22日在智利发生的9.5级大地震。
地震震级分类
习惯上,我们将小于1级的地震称为超微震,1~3级为微震,3~4.5级为小震,4.5~6级为中强震,6~7级为强震,大于等于7级小于8级为大震,8级和8级以上地震为特大地震。
超 微 震 |
﹤1 级的地震 |
微 震 |
1 级 ≤ 震级﹤3 级的地震 |
小 震 |
3 级 ≤ 震级﹤4.5 级的地震 |
中 强 震 |
4.5 级 ≤ 震级﹤6 级的地震 |
强 震 |
6 级 ≤ 震级﹤7 级的地震 |
大 震 |
震级 ≥ 7 级的地震 |
特大地震 |
震级 ≥ 8 级的大地震 |
地震序列
地震的能量释放往往不是一次性完成的。当某一时间段内,同一震源附近连续发生一系列地震,我们就把这一系列地震称为地震序列,它反映了地震的能量释放过程。
一个地震序列中震级最大的地震称为主震,主震后发生的较小地震称为余震,主震前发生的较小地震称为前震。
地震序列可分为以下几种类型:
主震型主震震级高,所释放的能量达全部地震序列释放能量的绝大多数。该地震序列又可细分为:主震-余震型和前震-主震-余震型,两者的区别在于是否有前震序列。
震群型没有突出的主震,主要能量是通过震级相近(小于0.6级)的两次以上地震释放的。
孤立型即单发性地震,几乎无前震,也无余震。
地震烈度
地震烈度是衡量地震影响程度的一种度量,它是指地面及房屋或建筑物受地震破坏的程度。对同一个地震,不同地区的地震烈度大小是不一样的:距离震源近,破坏就大,烈度就高;距离震源远,破坏就小,烈度就低。
影响烈度的因素有震级、震源深度、距震源的远近、地面状况和地层构造、房屋抗震性等。同样震级的地震,震源深度浅则地震烈度高,震源深度深则地震烈度低。
我国把地震烈度分为12个等级,各等级分别从人的感觉、房屋震害现象和其它震害现象三方面评定,从低到高分别用罗马数字Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ、Ⅷ、Ⅸ、Ⅹ、Ⅺ、Ⅻ表示。Ⅴ度以上烈度每相差一度,水平向地震动峰值速度和峰值加速度就都相差一倍。GB/T 17742-2008《中国地震烈度表》中列出了各等级烈度的表现:
地震烈度 |
人的感觉 |
房屋震害现象 |
其它震害现象 |
Ⅰ度 |
无 感 |
— |
— |
Ⅱ度 |
室内10%以下静止中的人有感觉 |
— |
— |
Ⅲ度 |
室内10%~45%静止中的人有感觉 |
门、窗轻微作响 |
悬挂物微动 |
Ⅳ度 |
室内40%~70%的人、室外10%~45%的人有感觉 10%~45%的人梦中惊醒 |
门、窗作响 |
悬挂物明显摆动 器皿作响 |
Ⅴ度 |
室内80%以上、室外40%~70%的人有感觉 40%~70%的人梦中惊醒 |
门窗、屋顶、屋架颤动作响,灰土掉落 10%以下的房屋墙体抹灰出现细微裂缝 10%以下的屋顶烟囱掉砖 |
悬挂物大幅度晃动 不稳定器物摇动或翻倒 |
Ⅵ度 |
40%~70%的人站立不稳 10%~45%的人惊逃户外 |
砖木结构旧式房屋10%~45%中等破坏、40%~70%轻微破坏或基本完好 未设防砖砌体房屋10%以下有中等破坏、10%~45%轻微破坏、40%~70%基本完好 Ⅶ度设防砖砌体房屋10%以下有轻微破坏、60%~90%基本完好 |
家具和物品移动 河岸和松软土出现裂缝 饱和砂层出现喷砂冒水 独立砖烟囱10%以下轻度裂缝 |
Ⅶ度 |
60%~90%的人惊逃户外 骑自行车、行驶中的汽车驾乘人员有感觉 |
砖木结构旧式房屋10%~45%严重破坏或毁坏、40%~70%中等或轻微破坏 未设防砖砌体房屋10%~45%中等破坏、40%~70%轻微破坏或基本完好 Ⅶ度设防砖砌体房屋10%~45%中等或轻微破坏、40%~70%基本完好 |
物体从架子上掉落 河岸出现塌方 饱和砂层常见喷砂冒水 松软土地上裂缝较多 独立砖烟囱60%~90%中等破坏 |
Ⅷ度 |
40%~70%的人摇晃颠簸,行走困难 |
砖木结构旧式房屋10%~45%毁坏、40%~70%严重或中等破坏 未设防砖砌体房屋10%以下毁坏、10%~45%严重破坏、40%~70%中等或轻微破坏 Ⅶ度设防砖砌体房屋10%~45%严重或中等破坏、40%~70%轻微破坏 |
干硬土上出现裂缝 饱和砂层80%以上喷砂冒水 独立砖烟囱60%~90%严重破坏 |
Ⅸ度 |
行动的人摔倒 |
砖木结构旧式房屋40%~70%严重破坏或毁坏 未设防砖砌体房屋10%~45%毁坏、40%~70%严重或中等破坏 Ⅶ度设防砖砌体房屋10%~45%毁坏或严重破坏、40%~70%中等或轻微破坏 |
干硬土上多处出现裂缝 可见基岩裂缝、错动 滑坡、塌方常见 独立砖烟囱40%~70%倒塌 |
Ⅹ度 |
骑自行车的人会摔倒,处不稳状态的人会摔离原地,有抛起感 |
砖木结构旧式房屋80%以上毁坏 未设防砖砌体房屋60%~90%毁坏 Ⅶ度设防砖砌体房屋40%~70%毁坏或严重破坏 |
山崩和地震断裂出现 基岩上拱桥破坏 独立砖烟囱60%~90%从根部破坏或倒毁 |
Ⅺ度 |
— |
所有房屋80%以上毁坏 |
地震断裂延续很大 大量山崩滑坡 |
Ⅻ度 |
— |
所有房屋几乎全部毁坏 |
地面剧烈变化,山河改观 |
地震的危害性分类
根据地震的危害性,我们把地震分成有感地震、破坏性地震和严重破坏性地震三类:
有 感 地 震 |
震中附近的人能够感觉到的地震 |
破坏性地震 |
造成人员伤亡和经济损失的地震 |
严重破坏性地震 |
造成严重的人员伤亡和财产损失,使灾区丧失或部分丧失自我恢复能力的地震 |
宏观震中
宏观震中是指地震发生时人们感觉最强烈、地面破坏最严重的区域。与此对应,震源在地面的投影即震中就称为微观震中。
微观震中是计算出来的,而宏观震中则是经过现场调查后得出的。
宏观震中与微观震中并不一定在同一区域,两者有时比较接近,有时相差较远。