第十一章 地震作用

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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
Princeton大学 大学John Suppe院士认为系断裂推复 美 Princeton大学 John Suppe院士认为系断裂推复 成因. 厦门地震学家98 10早已预测到该次地震 98. 早已预测到该次地震, 成因 . 厦门地震学家 98.10 早已预测到该次地震 , 但当时李登辉搞”两国论” 错失了防震良机. 但当时李登辉搞”两国论”,错失了防震良机. 99.10.22,10:18a 台湾嘉义-南投, 99.10.22,10:18a.m.,台湾嘉义-南投, 震级6 房屋庙宇倒塌, 火灾频繁,261人受伤 人受伤. 震级 6.4, 房屋庙宇倒塌 , 火灾频繁 ,261 人受伤 . 震前异象不断:毛毛虫、老鼠乱窜,鱼浮水面(嘉义, 震前异象不断:毛毛虫、老鼠乱窜,鱼浮水面(嘉义, 宜兰),古井水变混浊(嘉义民雄乡), ),古井水变混浊 ),清溪水冒硫磺 宜兰),古井水变混浊(嘉义民雄乡),清溪水冒硫磺 味 , 冒泥浆气泡( 嘉义水上乡), 干稻田喷黑砂水 冒泥浆气泡 ( 嘉义水上乡 ),干稻田喷黑砂水 ), 台南后壁乡) 台人迷信, 不顾生危, ( 台南后壁乡 ). 台人迷信 , 不顾生危 , 震停便集众 拜佛,负伤乃至住院,仍口中喃喃念佛. 拜佛,负伤乃至住院,仍口中喃喃念佛.
2008年5月12日14时28分04秒,四川汶川 年 月 日 时 分 秒 震级: 里氏震级8.0级 矩震级7.9级 震中烈度: 震级: 里氏震级 级,矩震级 级; 震中烈度: 最大11度 伤亡人数: 人遇难, 最大 度 ;伤亡人数: 69227人遇难,374643人 人遇难 人 受伤,失踪17923人。四川汶川、北川,8级强震 受伤,失踪 人 四川汶川、北川, 级强震 猝然袭来,大地颤抖,山河移位,满目疮痍,生 猝然袭来,大地颤抖,山河移位,满目疮痍, 离死别……西南处,国有殇。这是新中国成立以 离死别 西南处,国有殇。 西南处 来破坏性最强、波及范围最大的一次地震。 来破坏性最强、波及范围最大的一次地震。此次 地震重创约50万平方公里的中国大地 万平方公里的中国大地! 地震重创约 万平方公里的中国大地!为表达全 国各族人民对四川汶川大地震遇难同胞的深切哀 国务院决定, 日至21日为全国哀 悼,国务院决定,2008年5月19日至 日为全国哀 年 月 日至 悼日。自2009年起,每年5月12日为全国防灾减灾 悼日。 年起,每年 月 日为全国防灾减灾 年起 日。
1976.7.28,震后唐山一片废墟 1976.7.28,震后唐山一片废墟
1976.7.28,地震坍塌的唐山剧场 1976.7.28,地震坍塌的唐山剧场
1976.7.28,地震坍塌的唐山大桥 1976.7.28,地震坍塌的唐山大桥
1976.7.28,震后倒塌的唐山机车车辆厂 1976.7.28,震后倒塌的唐山机车车辆厂
Seismology基本概念 第一节 地震学 Seismology基本概念 一.定义: 地震是地壳的快速颤动,由地球内 定义: 地震是地壳的快速颤动, 部的不平衡运动(内动力地质作用) 部的不平衡运动(内动力地质作用) 所产生,是一种经常发生的、 所产生,是一种经常发生的、有规 律的自然灾害地质现象. 律的自然灾害地质现象. 特点: 特点: 突发性 (paroxysm ) 毁灭性( 毁灭性(truculent) ) 连锁性( 连锁性(chain-reacting) )
地震: 地震: 排在第一位的自然灾害
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1.预测预报地震;2.为城建、桥梁、铁路、 1.预测预报地震;2.为城建、桥梁、铁路、水库工程等建 预测预报地震 为城建 设把关:多大安全系数? 能抗多大地震? 设把关:多大安全系数? 能抗多大地震? 库水会不会引发 地震? 3.了解地球的结构构造 人工地震、COCOP、核爆) 了解地球的结构构造( 地震? 3.了解地球的结构构造(人工地震、COCOP、核爆)
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10项名词解释 二. 10项名词解释 B 1.震源 B):引发地震 释放深部能量的源区。 震源( 引发地震、 1.震源(B):引发地震、释放深部能量的源区。 震中( ):震源(B)在地表的垂直投影 震源(B)在地表的垂直投影。 2.震中 2.震中(E):震源(B)在地表的垂直投影。 3.震源深度(h):震源到震中的距离(BE)。 震源深度(h):震源到震中的距离(BE) 3.震源深度(h):震源到震中的距离(BE)。 4.震中距(Δ):地震台 地面上受地震影响的任一点) 震中距(Δ):地震台( 4.震中距(Δ):地震台(地面上受地震影响的任一点)到震中的水 平距离(ES) (ES)。 平距离(ES)。 5.震源距 震源距( ):震源到地震台的距离(BS)。 震源到地震台的距离(BS) 5.震源距(d):震源到地震台的距离(BS)。 6.等震线 地震烈度相等的点的连线。 等震线: 6.等震线:地震烈度相等的点的连线。 7.地震烈度(intensity):Mercall( 地震烈度(intensity) 7.地震烈度(intensity):Mercall(意)根据建筑物破坏程度 将其分成12个等级, 12度地震烈度 我国采用了这一分类法, 12个等级 度地震烈度. 将其分成12个等级,即12度地震烈度.我国采用了这一分类法, 并建立了12度地震烈度表(P88, 12度地震烈度表(P88,表 并建立了12度地震烈度表(P88,表6-2).
第十一章 地震作用
地震(Earthquake 第十一章 地震(Earthquake action)作用 ) 地震,是危及人类生存的特大地质灾害(disaster) (disaster)! 地震,是危及人类生存的特大地质灾害(disaster)! 预警: 预警:我国近期的三次大地震 1976. 28, 48’54 54’’a 唐山, 1.1976.7.28,3:48 54 a.m.,唐山, 震级7 烈度11 整个城市毁于一旦,死亡数十万人. 11, 震级7.8,烈度11,整个城市毁于一旦,死亡数十万人. 历史照片:火车站与房屋倒塌,桥梁毁坏,地面水平位移、 历史照片: 火车站与房屋倒塌,桥梁毁坏,地面水平位移、 错开与张裂,工厂烟囱左行扭动,地面下陷、喷沙. 错开与张裂,工厂烟囱左行扭动,地面下陷、喷沙. 1999. 21, 47a 台湾中部, 2.1999.9.21,1:47a.m.,台湾中部, 震级7 向的车龙铺断裂活动,南投震级7.6。近S-N向的车龙铺断裂活动,南投-埔里房屋 倒塌,桥梁毁坏,街面波浪起伏,死亡数千人。 山林火灾, 倒塌 , 桥梁毁坏 , 街面波浪起伏 , 死亡数千人 。 山林火灾 , 青山变秃山,日月潭变脏潭. 青山变秃山,日月潭变脏潭.
矩震级( )、面波震级 矩震级(Mw)与里氏震级(ML)、面波震级 )与里氏震级( )、 (Ms)及体波震级(mb) )及体波震级( ) 1960年智利大地震,测定的矩震级Mw=9.5,而面波 年智利大地震,测定的矩震级 , 年智利大地震 震级已经饱和,仅为8.5。 震级已经饱和,仅为 。 我国对外公布的震级大多是面波震级而不是矩震级。 我国对外公布的震级大多是面波震级而不是矩震级。 零级地震的能量:6.3× 尔格. 3.5级以上为 ●零级地震的能量:6.3×1011尔格. 3.5级以上为 有感地震. 有感地震. 有感无感,取决于物体离震源 震中的距离、 震源和 有感无感,取决于物体离震源和震中的距离、 二者之间的物质影响地震波传递的程度大小. 二者之间的物质影响地震波传递的程度大小. 不同震级之间是对数关系,震级差一级, 不同震级之间是对数关系,震级差一级,能量约差 32倍 32倍。
第二节 地震分类 震源深度分三种 分三种: 1 按震源深度分三种: 浅源(0 (0中源(70 (70深源(300 700km) (300浅源(0-70km), 中源(70-300km), 深源(300-700km) 浅源者,规摸大, 破坏性强; 深源者,与板块活动有关, 浅源者,规摸大, 破坏性强;中、深源者,与板块活动有关,区 域或全球规模,对地表破坏性并不强。 域或全球规模,对地表破坏性并不强。 成因分三种 构造、火山、陷落地震。 分三种: 2 按成因分三种:构造、火山、陷落地震。 构造地震:由构造作用产生的地震。(断层说) 。(断层说 ●构造地震:由构造作用产生的地震。(断层说) 活动构造:10万年以来发生的断裂 褶皱等变形构造。 万年以来发生的断裂、 活动构造:10万年以来发生的断裂、褶皱等变形构造。 弹性回跳说:岩石受力弯曲→产生断裂→岩层回弹-地震→弯曲 弹性回跳说:岩石受力弯曲→产生断裂→岩层回弹-地震→ 消失。 消失。 火山地震:与火山活动有关;局部规模。(相变说) 。(相变说 ●火山地震:与火山活动有关;局部规模。(相变说) 陷落地震:与溶洞崩塌有关;局部规模。 ●陷落地震:与溶洞崩塌有关;局部规模。 诱发地震: 地下核爆炸、水库储水、油田抽水和注水、 ●诱发地震: 地下核爆炸、水库储水、油田抽水和注水、矿山开 采等活动引起的地震。 采等活动引起的地震。 时间分三种 现代地震、历史地震、古地震(0.5 万年) 分三种: (0.53 按时间分三种:现代地震、历史地震、古地震(0.5-4万年)
9.震级确定:一般取距震中100公里处标准 9.震级确定:一般取距震中100公里处标准 震级确定 100 地震仪记录的地震波最大震幅的对数值确 定之.震幅单位为μm. 定之.震幅单位为μm. 如最大震幅为10mm 10000μm, 如最大震幅为10mm = 10000μm,其对 数值为4 震级即4. 矩震级) 4.( 数值为4,震级即4.(矩震级)
世界有史以来最大的地震是1960年智利里氏 级地震,系自 世界有史以来最大的地震是 年智利里氏8.9级地震, 年智利里氏 级地震 1900年有记录以来全世界发生的最强烈地震,致死 年有记录以来全世界发生的最强烈地震, 年有记录以来全世界发生的最强烈地震 致死1655人。 人 那次地震继而触发海啸,波及夏威夷群岛、 那次地震继而触发海啸,波及夏威夷群岛、日本和菲律宾群 岛。 日西藏墨脱里氏8.6级 中国有史以来最大地震 是1950年8月15日西藏墨脱里氏 级 年 月 日西藏墨脱里氏 地震,墨脱大地面目全非,在数万平方公里的地面上, 地震,墨脱大地面目全非,在数万平方公里的地面上,平均 平方米的面积就有1.1平方米的物质参与了滑移 每1平方米的面积就有 平方米的物质参与了滑移。这次大 平方米的面积就有 平方米的物质参与了滑移。 地震中,中印两国共死亡约4000人。烈度达到 度的超级大 地震中,中印两国共死亡约 人 烈度达到12度的超级大 地震。 地震。 1201年7月,发生在地中海东部的地震约造成 万人死亡, 万人死亡, 年 月 发生在地中海东部的地震约造成110万人死亡 伤亡主要发生在埃及和叙利亚。 伤亡主要发生在埃及和叙利亚。 1556年2月2日,中国的陕西、山西和河南三省发生地震,估 年 月 日 中国的陕西、山西和河南三省发生地震, 计有83万人死于这次地震 万人死于这次地震。 计有 万人死于这次地震。
一般来讲震级大烈度也大, ● 一般来讲震级大烈度也大,但无绝对的对应 关系.如摩洛哥阿加迪市1960.2.29 1960.2.29发生的地震 关系.如摩洛哥阿加迪市1960.2.29发生的地震 5.8级 但震源浅,破坏力大,烈度达到9 10, 仅5.8级,但震源浅,破坏力大,烈度达到9-10, 造成Saada四层以上旅馆全部倒塌。 Saada四层以上旅馆全部倒塌 造成Saada四层以上旅馆全部倒塌。 反之,烈度小≠震级小.如日本海沟深源地震, 反之,烈度小≠震级小.如日本海沟深源地震, 地表烈度就小. 地表烈度就小. 10.震源波 震源波: 10.震源波:以弹性振动方式从震源发出并传播 的弹性波。 的弹性波。刚性岩块一旦破裂就会引起弹性振 产生地震。 动,产生地震。 固体潮特点 地壳的慢速运动表现为固体潮特点; 地壳的慢速运动表现为固体潮特点;地震发 生多有个能量积累的前奏。 生多有个能量积累的前奏。
8.震级(magnitude) 衡量地震绝对强度的级别. 8.震级(magnitude):衡量地震绝对强度的级别. 震级(magnitude): 由地震释放能量的大小所决定, 由地震释放能量的大小所决定,一次地震只有一个 震级. 震级. 里氏震级: 里氏震级: California Institute of Technology的 以智利8.9 Technology的 Charles Francis Richter以智利8.9级 以智利8.9级 地震释放的能量为依据, 地震释放的能量为依据,依次确定出震级与能量的 关系(P87表 关系(P87表6-1). 9.0 : 350亿吨 1960年智利大地震 亿吨 年智利大地震 10.0 : 1兆吨(1万亿吨) 约相当于一个直径约为 兆吨( 万亿吨 约相当于一个直径约为100 万亿吨) 兆吨 千米的石质陨石以秒速25千米撞击地球时所产生的 千米的石质陨石以秒速 千米撞击地球时所产生的 地震。 地震。
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