地质类科普文选翻译

43 地震

地震是一种最令人印象深刻的地质现象。它带来的不同程度的破坏，大面积受灾，来势迅猛，等种种不利使我们对这种没有真正了解的力量产生了深刻的印象。由地震引发的危害有：岩石滑坡，山体滑坡，灾害性洪水引起的溃坝，海啸（潮汐），陆地高度变化，火灾和骚乱引起的疾病。

地壳运动是地震的显著特点。用来记录和测量地震运动的装置是地震仪。它的基本构成部分是悬浮摆，当周围物体运动时利用惯性保持平衡，可以测量出地震的方向，频率和振幅。

有关地震运动的研究告诉我们由干扰引起并传播能量的波有三种。长波是地面波，传播路径平行于地球表面。这些波可以给我们关于近地表岩层的信息，而这些信息我们不能直接得到。另外两种波是在地球内部传播的体波。通过它们我们可以了解地球内部信息。地震纵波是压缩波，和声音的传播方式一样。地震纵波可以由地球一端穿越地心传播到另外一端，它可以穿过固体、液体和气体。它在地表附近埋藏较深的花岗岩里的传播速度大概每秒钟3.8英里。

为了举例说明横波，我们来观察一根绳子。如果抓住绳子的末端向一侧快速摇动，这样的摆动会产生一系列沿着绳长的波动。这就是横波，它在速度上有别于纵波，最大速度

只有大概纵波速度的五分之三，且只能在固体材料中传播。由于纵波和横波的传播速度不同，可以通过记录到达地面的时间来计算距震源的距离。如果距震源相同距离的地点有三个，震源就在以这个距离为半径的经过这三点的球面的球心处。地震波源是地表底下产生扰动的地方，称为震源。震源在地表的投影点为震中。大部分地震的震源深约5-50千米，也有一些深至720千米。

许多地震是由岩层断裂引起的。总所周知巨大的力量可能产生这样的变形。岩层越来越多的被堆叠起来直到承受力超载，然后破裂，又瞬间恢复原样。伴随这种回弹的振动就是地震。

十九世纪六十年代期间，研究发现地震的频率和振动强度和大量污染水注入离地表数千英尺的岩层有关。这些水可能已经湿润了断层引起岩体的位移，由此增加的压力可能产生运动。这项发现提出了一种控制地震的方法：也许在容易发生地震区域的岩床中注入水可以缓慢释放地壳和地槽中的能量，只引发一系列小的、无害的地壳运动，以避免形成巨大的破坏性作用。

44 地槽及其主要类型

James Hall 发现阿巴拉契亚山脉隆起的沉积岩比美国中西部堆积起来的同等岩层要厚的多。Hall记录的古生代的沉积岩的厚度范围为从密西西比河谷的数千英尺（约

1500米）到阿巴拉契亚山脉的40000英尺（约12500米）。1857年，Hall 提出阿巴拉契亚山脉的沉积物被堆积在狭长地带，但后慢慢下沉。在十九世纪后期，James Dana 为这种形式的构造命名为地槽。

Hall和Dana都认为地槽和随后形成它的山脉有关系。Hall 推测当狭长地带堆满沉积物时，岩层就会背着跌倒狭长地带的中心。Dana则认为岩层遇冷后收缩，地槽折叠是受到收缩产生的水平压力的结果。随后研究人员修正扩充了Hall 和Dana的理论。Hans Stille 通过观察认为地槽沉积可以分为以下两种形式：一种是矿床完全由沉积岩组成，另一种是由火山岩间带沉积岩组成。他认为前者叫冒地槽，后者叫优地槽。

一些学者偏向于将地槽这一术语限制在碎屑沉积物和火山岩在埋藏深度适中的水里沉积而成的细长沉积槽。然而，这个定义与Hall提出的地槽定义截然不同。Hall 以阿巴拉契亚山脉的冒地槽来举例说明地槽的特征，这个地槽包括丰富的浅层地下水碳酸盐碎屑矿物而没有火山岩。地槽这一术语应该指有较厚沉积物覆盖层或者火山岩堆积形成的狭长区域，而与其地下水埋藏深度无关。在沉积过程中，沉积层的底部经常下翘形成广阔的向斜。地槽底部的沉降速度大于12米每百万年。下面讨论一下地槽的三种主要形式。

冒地槽。冒地槽的沉积物包括石灰岩，页岩，石英砂岩

和砾岩。沉积物中泥裂、鲕粒岩和藻礁叠层石这些主要结构的存在表明矿床位于浅层地下水层。火成岩和火山岩沉积物很少出现在冒地槽。

优地槽。优地槽中的沉积层和火山岩厚度一般都比邻近的冒地槽中的厚。优地槽中的沉积岩几乎完全是碎屑岩，包括石英，杂砂岩和砾岩。分选良好的石英沙岩一般并不十分丰富。优地槽中的火山岩包括流岩和凝灰岩，也有堤坝和基石。火山岩的组成最通常是安山岩，但在某些地区玄武岩质和流纹岩质也很丰富。优地槽中排列角度不整合很常见，这表明沉积环境构造不稳定。

海滨地槽。海滨地槽是指坐落在构造稳定的大陆边缘的地槽。堆积在这些区域的沉积物一般未变形且位于沿海平原和大陆架水域。这些沉积物有较大的横向延伸，平均沉降速度为34米每百万年。海滨地槽中沉积物几乎不含有火山岩。沉积物源中有丰富的疏松砂岩，泥浆岩和沙砾。石灰岩和白垩沉积在包含少量碎屑沉积物的碳酸盐岩矿床上。海滨地槽中的沉积物类似于冒地槽中的沉积物，而和优地槽中的沉积物有所不同。此外，压缩性的折叠一般不会发生在各种地槽中。

45 造山运动的历史

地质科学界最基本的发现之一：相同地质年代的山脉沉积层总是厚于其他区域的沉积层。从以上发现可以得出以下

结论：造山运动之前产生有埋藏较深的非常厚的沉积物堆积层。此外，大部分山脉呈自然狭长状，这意味着流域本身就是狭长的。像拥有广阔沉积物堆积层的阿巴拉契亚山谷，这样的大峡谷叫做地槽。一般而言，地槽在火成岩和变质岩形成的大陆性矿床边缘形成。与地槽的