工程地震与结构抗震(02)-地震学基础剖析

地球内部划分为地壳、地幔和地核三个 。 地壳主要由各种岩石组成，厚度各地有很大差异，大陆地 区较厚，海洋地区较薄，体积仅占地球总体积的0.3%。 地幔主要物质是铁镁的硅酸盐类，深度从5-70km以下一 直到2000km，占地球总体积的83.4%。 地核分为二部分，从地下2900-5000km深处，叫做外核， 5000km以下的深部称内核。关于地核的物理状态和化学成分 还是一个有争议的问题。据推测，地核部分的温度、压力和 密度均很大，外核的物质接近液体，内核可能是铁和较轻元
4. 地震成因与类型
地震成因的三种假说3种： 1.断层说 断层说认为，由于构造力的作用和地壳岩石 自身的某种不均匀性，地球岩石层的某些局部地区会出现 应力集中，当应力水平超过岩石的破裂强度时，局部区域 就出现弹性断裂和错动。已积累的应变能的一部分以弹性 波的形式向四周传播，造成地震。 2.岩浆说 岩浆说认为，岩浆的活动是岩层破裂的主要 原因。岩浆的冲击不仅能在火山地区触发构造地震，而且 在非火山地区也能造成岩层破裂而引起地震。 3.相变说 相变说认为，深源地震的震源机制是介质体积 的突然变化（膨胀或收缩）。其根据是，震源深为几百公 里，那里的介质处于高温高压状态，不可能像浅层介质那 样发生剪切破裂。
5. 震源机制和断层
* 有关地震学的空间概念
震源：地球内部发生地震而破裂的地方。理论上将震源看成 一个点，实际上它是一个区。
震源深度：将震源看成一个点，此点 到地面的垂直距离。 震中：震源在地面上的投影点。 震中距：在地面上，从震中到任一点沿大弧测量的距离。
第二讲 地震学基础知识
1. 地球内部构造（示意图）
地球内部的主要壳层
名称
地壳
上地幔： 非地壳的岩石圈 软流圈 下地幔 过渡层 外地核 内地核
深度范围/千米
5～11(大洋) 0～40(大陆)
物理状态
固态 固态
莫霍面到150千米 固态 150～670 固态(上部接近熔融) 670～2780 固态
2780～2885 固态(较低的速度) 2885～5155 液态 5155～6371 固态
3. 海岭地震带：几乎包括全部海岭构造地区。是个次要 的地震带。
我国的地震活动主要分布在5个地区的23条地震带上
这5个地区是： ①台湾省及其附近海域；属环太平洋地震带，地震出现频繁
且强度大。 ②西南地区，包括西藏、四川中西部和云南中西部； ③西部地区，主要在甘肃河西走廊、青海、宁夏以及新疆天
山南北麓； ④华北地区，主要在太行山两侧、汾渭河谷、阴山—燕山一
按震中距分： 地方震：震中距小于100公里的地震。 近震：震中距在100至1000公里内的地震 。 远震：震中距大于1000公里的地震称为远震 。
按震级分： 弱震：M < 3的地震。 有感地震：3≤M≤4.5的地震。 中强震： 4.5 < M < 6 的地震ຫໍສະໝຸດ Baidu 强震: M≥6的地震。其中M≥8的地震又称为巨大地震。
3. 地震带
*全球地震带及中国地震带
大多数地震都发生在一定的地区且成带状分布， 称为地震活动带。
全球的地震活动带有三（二）个：
1. 环太平洋地震带：分布在太平洋周围，像一个巨大的 花环，把大陆与海洋分隔开来。全球约80%的浅源地震 都发生在这一带内。
2. 欧亚地震带：从地中海向东，一支经中亚至喜马拉雅 山，然后向南经我国横断山脉，过缅甸，呈弧形转向 东，至印度尼西亚，另一支从中亚向东北延伸，至堪 察加，分布比较零散。我国大部分地区处于此地震带 内。
素的合金。
最早进行大陆科学钻探的国家是前苏联，最深的钻孔 也是前苏联。其中 SG-3 钻孔的钻探时间最长，进尺12262 米(1970年一1989年)。
德国于1987年至1994年间，在德国中部的 Windsctlesehenbach 镇进行了科学钻探，即举世闻名的 KTB钻探项目，原设计孔深14000米，实际主孔的终孔孔 深9101米，ICDP 计划即是在KTB钻探项目结束后由德国、 美国和中国等国家发起成立的。
2. 板块构造运动
图释：1915年，德国气象学家魏格纳（ wegener）发表了一 篇关于大陆飘移的学说， 表述说：现有的这些大陆最开始是 由一片超大陆（联合古陆）分解而成，由于 缺乏有利证据， 40多年来他的理论一直不为人所接受。
6大板块：欧亚、太平洋、美洲、非洲、印度洋和南极洲板块。 各大板块之间可以划分为较小的板块。
我国“十五”期间—大陆科学钻探深入地下5公里 “入
地”计划经过近4年努力，中国大陆科学钻探工程“科钻
一井”在江苏省东海县毛北村成功深入地下5158米
大陆科学钻探的目标 大陆科学钻探可以帮助人们直接、准确地了解地 壳成份、结构构造和各种地质过程，对弄清资源与环 境起着至关重要的作用。国际大陆科学钻探计划的研 究主题是： 与地震、火山爆发有关的物理、化学过程及相关 的减灾措施； 板块构造的机理，地壳内部热、物质和流体的迁 移规律； 如何更好地利用地球物理资料了解地壳内部的结构 与性质。
我国破坏性地震的地理分布同样聚集于与地质构造有密切联系的地带， 并以台湾 和纵贯我国大陆中部的近南北向地震活动带最为醒目。
其中，前者就是环太洋地震活动带的组成部分，是我国地震活动强度和 频度最高的地区；后者是我国大陆地壳的一条重要分界线，其东西两侧在地 壳厚度地质构造格架，地质发展历史和地震活动方面都存在比较明显的差异。
* 地震类型
类型：天然地震和诱发地震（水库、开矿、人工爆破等） 按成因分：
构造地震：由于地下岩层错动而破裂所造成的地震， 占90%左右。
火山地震：由于火山作用引起的地震，占7%左右。 陷落地震：由于地层陷落引起的地震，占3%左右。
按震源深度分： 浅源地震：震源深度小于60公里的地震。 中源地震：震源深度在60至300公里的地震。 深源地震：震源深度大于300公里的地震。
带、山东中部和渤海湾； ⑤东南沿海地区，广东、福建等地。
“南北地震带”
从我国的宁夏，经甘肃东部、四川中西部直至云南，有 一条纵贯中国大陆、大致呈南北走向的地震密集带，历史 上曾多次发生强烈地震，被称为中国南北地震带。2008年 5月12日汶川8.0级地震就发生在该带中南段。该带向北可 延伸至蒙古境内，向南可到缅甸。