地震灾害及防护 课件

注意：烈度也有异常区（远距离软地基长周 期——共振、河边——地基）
震级与烈度对照
震级 = 5 —— 6 ————— 7 — 8
烈度 = V — VII — VIII — IX — XI
加速度= 25 —— 100 ————— 500 — 1000
强震 轻破坏
重破坏 毁灭
地震的成因
• 弹性回跳理论（美国人Read，1910）
3. 横波不能穿过液体（判断介质的固液分解 线）
地球的内部圈层
• 地壳（0-33km）
• 地幔（33-2885km）
上地幔：
岩石层
软流层（熔融）
下地幔
• 地核
（2885-6371km） 外地核呈液体熔融状态，主要由铁、镍及一些
外核（液态） 轻元素组成，它们可以流动（对流），这层液态 过渡层（固液） 外核为内核的旋转提供了条件。
层。正断层一般是由于岩体受到水平张应力及重力作 用。
• 逆断层：上盘沿断层面相对上升，下盘相对下降的断
层。逆断层一般是由于岩体受到水平方向强烈挤压力 的作用。
• 平移断层：由于岩体受水平扭应力作用，使两盘沿断
层面发生相对水平位移的断层。
• 描述地震的基本参数
发震时刻、震中位置、震级、震源深度。 其中时间、 地点、震级亦为表述一次地震 的三要素。
内核（固）
内核呈固态，成分以铁为主，内部压力极大， 温度极高。
• Crust 地壳 Mohole
• Mantle 地幔 Gutenberg
• Core地核
陆壳厚度远大于洋壳
构造运动
• 地震——构造运动的一种表现形式
构造运动：主要由地球内部能量引起的组
成地球物质的机械运动。
地震能量的根源：核聚、裂变——能量释 放——铁液流动（极性形成）——能量转 移与堆积
构造地震的发生是由于断层错动所引起 的岩石的突然弹性反跳。所释放的大量应 变能产生地震。
所有的构造地震都能用弹性回跳理论解释么？
• 浅源地震 地壳与岩石圈具有弹性的刚体物质。
• 中、深源地震 高温高压下，岩石塑性强，不能发生断
裂和弹性回跳——用岩石圈板块构造学说 解释。
• 岩浆冲击说
1955年日本的松泽武雄提出地下岩石 导热不均，部分溶融体积膨胀，挤压围岩， 导致围岩破例产生地震，这是所谓“岩浆 冲击说”
构造 火山 陷落 诱发 崩塌、滑坡、喷砂冒水、泥石流、海啸、堰塞湖
波的概念（质点的概念）
• 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。
注意：横波是地震时造ຫໍສະໝຸດ Baidu建筑物破坏 的主要原因。
漂移最远的板块？ 中国东部的组成？
为什么太平洋板块周边地震频发？
• 俯冲 （陆洋）
• 碰撞 （陆陆）
• 平错 （陆陆）
陆壳密度硅镁小于洋壳密度硅铝
板块扩张（深海钻探计划 (DSDP) ）
陆洋俯冲
陆陆碰撞
• 地震断层 由于地震作用在地表产生的断层。
什么叫断层？
定义：岩体受力作用断裂后，两侧岩块沿
• 相变说
美国学者布里奇曼提出地下物质在一定 临界温度和压力下，从一种结晶状态转化 为另一种结晶状态，体积突然变化而发生 地震的“相变说”。
地震按成因类型分类
• 构造地震（90%）——最主要的地震类型 • 火山地震（7%） • 陷落地震（3%） • 诱发地震
构造地震
• 定义：由于构造运动引起的地震。
陷落地震
• 定义：易溶岩石在地下水溶蚀后形成空洞， 上部岩石的突然性陷落引起的地震。
震级与能量的关系
• 震级M与震源释放能量E的关系： Lg『E』=11.8+1.5『M』
不是比例关系；是对数关系 震级差一级；能量差32倍
例：七级地震相当于近30个两万吨级原子弹 的能量。
• 烈度（intensity）：地震对地面建筑物的影响及破 坏程度。
烈度的大小：震级、震中距和震源深度有关。 震级大——烈度大 震中距短——烈度大 震源深度潜——烈度大
• 中源地震： (70-300km)占地震总数的23.5%
• 深源地震： （300-720km）较少。
我国多为浅源，中、深源主要在喜马拉雅山出现。
震级和烈度
• 震级（magnitude）：地震能量大小的等级， 一次地震只能有一个震级，通过震源释放 弹性波的最大振幅大小来测定。
• 震级是客观测得的；烈度是主观评定的
地震要素
• 震源：能量释放的地方 • 震中：震源的地面投影 • 震源深度：震中到震源的距离 • 震中距：震中到地面台站的距离 • 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。
地震按震源分类
• 浅源地震： （0-70km）占地震总数的72.5%，其 中大部分为地壳30km以上的——破坏力大。
断裂面发生了显着位移的断裂构造，称为 断层。
断层的组成
• 断层面：两侧岩块发生相对位
移的断裂面。
• 断层的产状：走向、倾向和倾
角表示的。
• 断层线：断层面与地面的交线。 • 上盘和下盘：断层面两侧发生
相对位移的岩块，称为断盘。
• 断距：断层两盘沿断层面相对
移动开的距离。
断层的类型
• 正断层：上盘沿断层面相对下降，下盘相对上升的断
• 范围：世界上绝大多数，特别是震级较大 的地震均属于此类。
• 特点：活动频繁、延续时间长、影响范围 广、破坏性大。
火山地震
• 定义：由火山活动引起的地震。岩浆及其挥发物 质向上运移，冲破附近的围岩而发生的。
• 特点：发生在火山 喷发的前夕，直接 与喷发过程相伴随， 强度不大、震源浅、 影响范围小。
• 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——防震的 黄金时段
波的特性
1. 纵波的波速高于横波（同一、均匀介质）
2. 同一介质中P=1.73S（判断介质是否均一）
地震灾害及防护
地震
背景知识 地震要素 地震成因 地震分类 次生灾害
地震波（横、纵波）
地球分层
地壳（岩石圈） 地幔（上、下） 地核（外、内）
地震能量的 来源于转移
构造运动
板块运动（全球） 碰撞带=地震带
三要素
震级、烈度
震中、震源、 震源深度、震中距
大陆、大洋板块（密度） 板块的生长与俯冲
断层
弹性回跳 岩浆冲击 相变说