1、第 13 讲地震与灾害地震与灾害申文斌申文斌，徐新禹，霍学深，金涛勇，徐新禹，霍学深，金涛勇2012015 5年年4 4月月6 6-13-13日日121975.2.4 海城7.3地震中國河北省唐山 1976 年地震3345内容提要l 1 1 地震学的起源地震学的起源l 2 2 地震学的一些基本概念地震学的一些基本概念l 3 3 地震的成因及分类地震的成因及分类l 4 4 地震的空间分布地震的空间分布l 5 5 地震的观测地震的观测l 6 6 地震灾害地震灾害l 7 7 地震预报地震预报61 地震学的起源l 古代日本古代日本p 古代日本人认为地震的成因是一条巨大的鲶鱼翻身；p 古印度人认为地震的
2、成因是地下大象的发怒；p 古中国是认为地震的成因是抽象的阴阳失调。71 地震学的起源l 古代日本古代日本p 古代日本人认为地震的成因是一条巨大的鲶鱼翻身；p 古印度人认为地震的成因是地下大象的发怒；p 古中国是认为地震的成因是抽象的阴阳失调。81 地震学的起源l 古代西方古代西方p 在古代世界很多地震区人民对地震都有宗教性的解释。对古代地震的许多引喻可在圣经和当时其他宗教著述中见到。一些显著的事件，诸如杰里科城墙的倒塌和红海的开裂，曾被那些不迷信超自然事件的人解释为是地震的结果。p 地中海及其周边国家的地震活动性频繁，对地震作出自然解释的首次尝试就发生在那里。早在希腊科学发展的早期，其实践者已
3、开始考虑用地震的物理原因取代民间传说和神话提示的神学原因。91 地震学的起源l 古代古代西方西方101 地震学的起源l 古代西方古代西方p 第一个关于地震成因的全面解释是由希腊学者亚里士多德（Aristotle）（公元前 384322年）提出的p 中心火p 象闪电雷击、内部爆炸11古时候人们对地球内的想象1 地震学的起源l 古代中国古代中国p 在中国，学者们曾从很早以前的历代王朝文献、文学作品及其他来源得到地震证据。例如，1679年9月2日的三河地震，是北京附近的最大地震，在121个州府县志中都有记载；后汉书.张衡传，侯风地动仪。12外有八龙，首衔铜丸，下有蟾蜍张口承之。虽一龙机发，而七首不动
4、，寻其方向，乃知震之所在公元138年，陇西发生地震，千里之外的洛阳并无感觉，但地动仪却测到了1 地震学的起源l 1818世纪以来世纪以来p 受伊萨克牛顿爵士有关波和力学著述的强烈影响，开启了自然科学的新时代。受牛顿力学影响，科学家发表研究报告，把地震和穿过地球岩石的波联系起来。这些研究报告很重视山崩、地面运动、海平面变化等地震地质效应和建筑物毁坏。1755年11月里斯本大地震激发了现代“地震学之父”米歇尔（Michell）（17241793年）的灵感，他试图用牛顿的力学原理讨论地震动，相信“地震是地表以下几英里岩体移动引起的波动”。131 地震学的起源l 1818世纪以来世纪以来p 理解地震成
5、因的转折点来自对1906年4月18日震撼美国加利福尼亚的旧金山地震的研究。地震调查委员会的报告指出，强烈的地面摇动是由圣安德烈斯大断层突然错动产生的，该断裂从墨西哥边界一直延伸到旧金山以北达400多千米，断裂西侧的岩块向北错动了好几英尺。（劳森）。14跨圣安德列斯断层的篱在1906年旧金山地震之后发生3米的错动；Mw7.8;死亡6000人 1 地震学的起源l 1818世纪以来世纪以来p 1906年以前对跨圣安德烈斯断裂的区域作了两组三角测量。美国工程师里德（Reid）注意到，50年期间圣安德烈斯断裂两边相对移动了3.2米，西侧向北北东方向运动。当这些测量数据与地震后测量的数据比较时，发现地震前
6、后，平行于圣安德烈斯断裂都发生了明显的水平剪切变形。15历史细节请参考地震九讲Bruce A.Bolt著2 地震学的一些基本概念l 地震学（地震学（SeismologySeismology）p 一词源于希腊文Seismos，即地震（earthquake）之意，再结合logy科学（Science）一字而成。地震学是地球科学一大分支，研究地震及其相关现象。l 地震地震p 岩石圈物质在地球内动力作用下产生构造活动而发生弹性应变，当应变能量超过岩体强度极限时，就会发生破裂或沿原有的破裂面发生错动滑移，应变能以弹性波的形式突然释放并使地壳振动这就是地震。162 地震学的一些基本概念l 震源震源p 最初释
7、放能量引起弹性波向外扩散的地下发射源； 地球内发生地震的地方 是能量积聚的地方。 它不是一个点而是具有一定的范围l 震源在地面上的垂直投影为震源在地面上的垂直投影为震中震中172 地震学的一些基本概念l 震中到震源的距离称为震中到震源的距离称为震源深度震源深度。l 按震源深度地震可分为：按震源深度地震可分为：p 浅源地震（070km）p 中源地震(70300km)p 深源地震(300700km)18全世界90%的地震震源深度都小于100公里，仅有3%的地震是深源地震。由于浅源地震能够产生更大的地球表面的震动，因此，浅源地震的破坏力也最大。2 地震学的一些基本概念l 震中距震中距：震中到地面上任
8、一点的距离叫震中距离：震中到地面上任一点的距离叫震中距离（简称震中距）。（简称震中距）。p 震中距在100公里以内的称为地方震p 在1000公里以内称为近震p 大于1000公里称为远震192 地震学的一些基本概念l 震级和地震烈度震级和地震烈度p 震级：指地震能量的大小的等级。震源释放出来的能量越大，震级越大。p 以震级标度地震大小最初是由美国地震学家里希特(C.F.Richter)于1935年研究加利福尼亚地方性地震时提出来的。规定以距震中100km处“标准地震仪”(或称“安德生地震仪”，周期0.8秒，放大倍数2800，阻尼系为0.8)所记录的水平向最大振幅(单振幅，以微米计)的常用对数为该
9、地震的震级。202 地震学的一些基本概念l 震级和地震烈度震级和地震烈度p 里氏震级的确定是根据地震仪记录到的地震波幅度的对数来进行标度的。如下图，由实际地震图测量出P波与S波的时间差（24秒），可以知道震源距离（210km）,然后量出地震图上S波的最大振幅（23mm），将两点连线，可以知道该次地震的震级为5。212 地震学的一些基本概念l 震级和地震烈度震级和地震烈度p 矩震级 震级1级, 超微震； 1级震级3级, 弱震或微震； 3级震级4.5级, 有感地震； 4.5 级震级6级, 中强地震； 6级震级7, 强震； 7级, 大地震； 8级, 巨大地震。222 地震学的一些基本概念l 震级与能
10、量震级与能量p 地震的能量到底处于什么数量级上呢？如果把1945年美国扔在日本广岛的原子弹（相当于2万吨标准TNT炸药）埋在地下十几公里处让它爆炸，相当的震级是5.5级；而唐山地震则相当于2800颗这样的原子弹在地下爆炸。可见地震的能量是十分巨大的。232 地震学的一些基本概念l 地震烈度：指地震对地面和建筑物的破坏程度。地震烈度：指地震对地面和建筑物的破坏程度。p 我国将其划分为12度。 小于3度震感弱，只有仪器能记录到 ； 3 5度有震感，睡觉的人惊醒，吊灯摆动 ，无破坏 6度器物倾倒，房屋有轻微破坏； 78度房屋严重破坏，地面裂缝，人畜大量伤亡。 910度房倒屋塌，地面破坏严重； 111
11、2度毁灭性的破坏，房屋普遍倒塌，山崩地裂。242 地震学的一些基本概念l 地震烈度和震级地震烈度和震级l 等震线：同一地震具有的相等烈度的外包线，或等震线：同一地震具有的相等烈度的外包线，或不同烈度区的分界线。不同烈度区的分界线。l 极震区：指发生强烈地震时，震动最剧烈、破坏极震区：指发生强烈地震时，震动最剧烈、破坏最严重的地区最严重的地区25震 级 与 烈 度 对 应 关 系 （参 考）震 级2345678震 中烈 度12345677891011122 地震学的一些基本概念l 地震烈度和震级地震烈度和震级p 唐山地震的震级为7.8级，它的烈度分布如图所示：唐山X度；天津VII度；北京VI度。
12、262 地震学的一些基本概念l 地震序列地震序列: :具有相同地震发生特性（如时、空）之具有相同地震发生特性（如时、空）之地震，依其发生时间先后排列，即为地震序列。地震，依其发生时间先后排列，即为地震序列。p 而所谓同一系列之地震，系指发生位置邻近，时间上连续之所有地震，包括前震、主震及余震。 前震（Fore-Shock）：同一系列之地震中，于主震之前发生的地震称之为前震。唯有时前震为时甚短，且不显著。 主震（Main-Shock）：同一系列之地震中规模最大者称为主震；若最大者有两个，则先发生者称为主震。 余震（After-Shock）：同一系列之地震中，主震之后发生的地震称之为余震。 群震（
13、Swarm Earthquakes）：同一系列之地震中，其大小无法区分何者为主震之地震，或称之为频发地震。 272 地震学的一些基本概念l 地震波地震波p 地震所产生的震动是以弹性波的形式传播出来的，这种弹性波称为地震波。p 地震时通过地壳岩体在介质内部传播的波称为体波；28体波纵波（疏密波）横波（剪切波）由介质体积变化而产生，并靠介质的扩张与收缩而传递，质点振动与波的前进方向一致。在某一瞬间沿波的传播方向形成一疏一密的分布。纵波振幅小，周期短。是介质性状变化的结果，质点的振动方向与波传播方向互相垂直，各质点间发生周期性的剪切振动。其振幅大、周期长、传播速度小。(P波)(S波)2 地震学的一些
14、基本概念l 地震波地震波p 体波 由于纵波是压缩波，所以可以在固体介质或液体介质中传播； 而横波是剪切波，所以它不能通过对剪切变形没有抵抗力的液态介质，只能通过固体介质。 根据弹性理论，当泊松比0.22时，纵波传播速度（Vp）与横波传播速度(Vs )有如下关系： Vp = 1.67 Vs 29横波的传播特征纵波的传播特征2 地震学的一些基本概念l 地震波地震波p 纵波是推进（压缩）波，地壳中传播速度为557千米/秒，最先到达震中，又称初波（P波， Primary Wave ），它使地面发生上下振动，破坏性较弱。p 横波是剪切波：在地壳中的传播速度为3.24.0千米/秒，第二个到达震中，又称次波
15、（S波， Secondary Wave），它使地面发生前后、左右抖动，破坏性较强。30Introduction to SeismologyP waveIntroduction to SeismologyS Wave2 地震学的一些基本概念l 地震波地震波p 体波经过折射、反射而沿地面附近传播的波称为面波。面波是体波形成的次生波。p 面波又称L波，是由纵波与横波在地表相遇后激发产生的混合波。其波长大、振幅强，只能沿地表面传播，是造成建筑物强烈破坏的主要因素。332 地震学的一些基本概念l 唐山地震时北京所感到的两种地震波唐山地震时北京所感到的两种地震波p唐山地震发生在1976年7月28日凌晨3点
16、多钟。当时笔者（陈颙）住在北京前门附近一个非常破旧的二层木制结构的楼房里，楼房至少有五十年历史了，除了外墙是砖砌的，地板和骨架都是木质的，一走起路来地板就发出“咯吱咯吱”的呻吟声。那时正好是夏天，天气出奇的闷热，难以让人入睡。我刚躺着一会儿，迷迷糊糊中就觉得床有些大幅度上下跳动，地板甚至整个楼房都发出“嘎吱”的声音。我立刻意识到“有大地震发生了”。长年从事地震工作的我被晃醒后没有立即下床，而是躺在床上开始数数，“一、二、三，”，数着数着床的晃动变小了。当数到第二十的时候，突然又来了一次晃动，比第一次更厉害，整个楼层都在忍受剧痛似的“哗哗啦”乱响。这短短的20秒钟间隔就是纵波和横波到达的时间差（
17、地震通常会产生纵波和横波，纵波在地球介质中传播得快，最先到达我们脚下，引起地表的上下运动；横波跑得慢，我们感到的第二次强烈震动就是横波造成的，地面表现出水平方向运动。由于横波携带了地震产生的大部分能量，因此它对地表建筑物的破坏更为严重），反映了观测者和震源的距离，差1秒钟，表明约8公里远处发生了地震，20秒钟则说明这次地震事件发生在约160公里处。于是，我有了一个初步判断：地震不在北京-在距离北京160公里的地方有大地震发生了。p这和雷雨闪电的原理是一样的：天空两片雷雨云相遇时，发出闪电和雷声，闪电（电磁波）跑得快，雷声（空气中得声波）跑得慢，我们先看见闪光，后听见雷声，闪光和雷声之间得时间差
18、，根据电磁波的速度可推出发出闪光和雷电的云距我们的距离。 342 地震学的一些基本概念l 地震波地震波35质点在与平行传播方向相垂直的平面内作逆时针椭圆运动，其波速VR0.914Vs它与P波的辐射有关。瑞利波产生的振动使物体发生垂直和水面方向的运动。质点在水平面上垂直于波前进方向作水平振动。勒夫波在层状介质界面传播，其波速介于上下两层介质横波速度之间。 瑞利波(Rayleigh wave) 勒夫波(Love wave)面波瑞利波勒夫波Introduction to Seismologysurface wave observation2 地震学的一些基本概念l 地震波地震波2 地震学的一些基本概
19、念l 地震波与地表振动的关系地震波与地表振动的关系p 由于地震波的能量一方面会因几何扩散而分散到空间中，当地震波传得愈远，其单位体积内的能量愈少，因此距离震源愈近的地区所感受到的振动愈大；另一方面地震波的能量会因岩层之间的摩擦阻力作用而衰减，当地震波穿过地层愈久，衰减得愈多，而且以波的衰减量最大，因此浅层地震的地表上下振动较为明显，而深层地震的地表上下振动常衰减到不易为人所察觉。p 此外，在地质松软的地区，常由于地震波的重复反射引起共振现象，使得地表振动程度更加严重。 2 地震学的一些基本概念l 地质构造对地震波的影响。地质构造对地震波的影响。p P波在两种类型的岩石界面上的反射和折射p 地震
20、P波和S波的传播途径在地质构造中受到反射和折射2 地震学的一些基本概念l 地震三要素地震三要素（3W3W）p 时间p 地点p 震级p如何确定？如何确定？3 地震的成因与类型l 断层说（弹性回跳断层说（弹性回跳学说学说）：）：p 美国地震学家里德1910年提出，岩石体积或形状受力后发生的可逆变化，即当应力消失后，已发生弹性变形的物质将恢复其原来的大小和形状。我们用力使弹簧或使直尺变弯时，物质经受弹性变形并储存了应变能；突然放开弹簧或直尺时它们又回弹到原始形状并释放产生的能量。413 地震的成因与类型l 弹性回跳学说弹性回跳学说p 跨圣安德烈斯断层的篱笆当断裂弹性回跳时造成的结果。p （a）篱笆垂
21、直穿过断层，地震前未发生形变。p （b）构造力作用下横过断层的篱笆发生弯曲，A点和B点向相反方向移动；p （c）在C点发生破裂，在断裂两侧的应变岩石弹回到C1和C2。423 地震的成因与类型l 弹性回跳弹性回跳学说学说p 地震造成的沿断层的位移错位,不仅仅出现在圣安德烈斯断层上，在全世界的许多地方都能见到。如：1739年平罗地震断层顺时针运动造成长城宁夏段的错位。433 地震的成因与类型l 岩浆冲击说：岩浆冲击说：p 日本学者1931年提出，该学说认为，地壳深部岩浆的物理化学变化产生化学能、热能和动能，使岩浆具有向外扩张而冲入地壳岩体软弱地段的趋势；岩浆以强大的力量挤压和冲击围岩，并使围岩遭受
22、破坏而产生地震。我国云南西部滕冲的地震活动，有人认为可能与地下岩浆活动有关。443 地震的成因与类型l 相变说：相变说：p 新西兰学者1963年提出，相变说认为，处于高温、高压条件下的深部物质能够从一种结晶状态突然转变为另一种结晶状态，在这个过程中伴随着密度的变化而引起物质体积的改变（突然扩张或缩小），从而使周围岩体受到快速压力或快速拉力而产生地震。453 地震的成因与类型l 按照地震的不同成因，我们可以把地震划分为六按照地震的不同成因，我们可以把地震划分为六类：类：p (1)构造地震：由于断层岩石的突然破裂而发生的地震p (2)火山地震：由于火山爆发引起的地震。p (3)水库地震：由于水库蓄
23、水、放水引起库区发生地震。p (4)塌陷地震：由于地层陷落引起的地震。p (5)人工地震：由于核爆炸、开炮等人为活动引起的地震。p (6)陨石地震：由于陨石坠落冲击地表造成的地震。463 地震的成因与类型l 构造地震：构造地震：p 大多数破坏性地震诸如1906年旧金山地震、1988年的亚美尼亚地震和1992年加利福尼亚兰德斯地震，都是因断层岩石的突然破裂而发生的。虽然通常谈地震指的就是这些所谓的构造地震，但强烈的地面震动也可能是许多其他来源的结果。p 地壳岩层因受力达到一定强度而发生破裂，并沿破裂面有明显相对移动的构造称断层。在地貌上，大的断层常常形成裂谷和陡崖，如著名的东非大裂谷、中国华山北
24、坡大断崖。473 地震的成因与类型l 构造地震断层构造地震断层p 断层曾按它们的几何学及相对滑移方向分类。断层在三维坐标中的定位由两个角度给出：第一是断层的倾向，即断面与水平面之间形成的角度；第二是断层的走向，即出露于地表的断层线相对于正北方向的角度。p 断裂按其沿倾向和沿走向的运动方位分为：走滑断裂和倾滑断裂483 地震的成因与类型l 构造地震断层构造地震断层p 倾滑断裂：这时断裂一侧相对另一侧上下运动，其断裂运动基本平行于断层倾向，岩石在垂向发生位错，有时造成一个小而可见的岩石墙面，称之为断层崖。p 这类断层可划分为两个亚类：正断层，是在倾滑断裂中倾斜断面上边的岩石相对断裂下边的岩石向下运
25、动；相反地，逆断层是倾斜断面上边的岩石向上运动。p 逆冲断层是断层倾角很小的逆断层。49断层线正断层右旋正断层右旋走滑断层逆断层右旋逆断层逆冲断层3 地震的成因与类型l 构造地震断层构造地震断层p 走滑断裂：有时也叫横推断层，能引起断层两侧彼此相对水平滑移。岩石平行于走向相对平行地移动，如果当我们站在这种断裂的一侧，看另一侧的运动是从右向左，这种断层运动叫右旋走滑。同样地能确定左旋走滑断层小的逆断层。50断层线正断层右旋正断层右旋走滑断层逆断层右旋逆断层逆冲断层3 地震的成因与类型l 构造地震断层构造地震断层p 犹他州喀那布附近的切过岩层的小而清晰的正断层 513 地震的成因与类型l 构造地震
26、断层构造地震断层p 汶川地震成因及特征的解释 一是印度板块向亚洲板块俯冲,造成青藏高原快速隆升。高原物质向东缓慢流动,在高原东缘沿龙门山构造带向东挤压。 二是逆冲、右旋、挤压型断层地震。 三是浅源地震。523 地震的成因与类型l 构造地震断层构造地震断层p 活动断层（active fault）：一般被理解为目前还在持续活动的断层，或近期地质时期活动过、极有可能在不远的将来重新活动的断层。533 地震的成因与类型l 火山地震火山地震p 是伴随火山的喷发而发生的地震。许多人，像早期希腊哲学家那样，想象地震是与火山活动联系的。的确，在世界许多地区地震与火山相伴发生，令人印象深刻。现在我们知道，虽然火
27、山喷发和地震都是岩石中构造力作用的结果，但他们并不一定同时发生。今天我们称与火山活动相关发生的地震为火山地震。p 在大火山地震中，从地震波确定的震源机制可能与构造地震是一样的。靠近喷发的火山，岩石由于岩浆的积累和运动而变形，弹性应变能在岩石中积累起来。这些应变导致的断层破裂就像构造地震一样，但与火山并无直接关系。然而，由于地下火山通道中喷发岩浆的快速运动以及超热蒸汽和气体的激发，可使周围岩石发生颤动，称之为火山震颤。543 地震的成因与类型l 水库地震水库地震p 有一些在流体注入深井或大型水库蓄水后诱发地震的记录，虽然其机制仍被认为是由断层破裂而释放应变能。这些事例提出一个问题：在什么程度下，
28、一口井或水库中的水会诱发那些否则要许多年后才会发生的地震?p 一个良好记载的案例是麦德湖事件，它于1935年水库蓄水之后发生在科罗拉多河上胡佛水坝。在湖形成之前该区无地震活动的历史记录，但蓄水后小地震频发。当水库充水之后建立了地方性地震台，记录表明，发震次数与水库的蓄水量变化有相当密切的对应关系。p 对水库水深超过100米和表面积数千平方米体积的大型水库，这种效应最明显。553 地震的成因与类型l 塌陷地震塌陷地震p 当地下洞穴或矿坑崩陷时造成一个小的“塌陷”地震。这种现象是通常所说的矿爆的变种，矿爆时采矿场诱发应力造成大量岩石爆裂飞出采矿面，产生地震波。p 1974年4月23日在秘鲁沿曼塔罗
29、河一个壮观的滑坡造成相当4.5级地震的地震波。大约1.6立方千米体积的岩石滑动了7千米，致使约450人死亡。这次滑坡并非由邻近的构造地震驱动，而是由于山体的失稳。p 近代史中最大地滑可能发生于1911年俄国帕米尔山中的乌索。伽里津（Galitzin）（一位现代地震学的先驱），在圣彼得堡附近他的地震仪上记录到了乌索地滑造成的地震波，因此地滑发射出来的地震波传播了3 000千米。他开始以为记录了一个正常的构造地震，直到1915年派出一支调查队去研究乌索地滑，才发现这次地滑席卷了2.5立方千米岩石!563 地震的成因与类型l 塌陷地震塌陷地震p 新西兰库克山1991年12月15日1400万立方米岩石
30、和冰雪崩塌下来之后的情景p 75千米以外记录到的库克山雪崩地震图，相当于一次3.9级地震573 地震的成因与类型l 人工地震人工地震p 人类爆炸化学炸药和核装置引起爆发地震。在近地表爆炸中，破碎地区产生的地震波向所有方向传播，当初至P波到达地面时地面会外隆，如果能量足够大，会将岩土四抛，如同采石场那样。p 当然，人类和野兽有时也造成地震，尽管一般极小，例如机械地敲击地面。l 陨石地震陨石地震l 天然地震和诱发地震天然地震和诱发地震584 地震带的分布l 地震并非均匀分布于地球上的每个角落，而是集地震并非均匀分布于地球上的每个角落，而是集中于某些特定地带，这些地震集中的地带称为地震中于某些特定地
31、带，这些地震集中的地带称为地震带。世界范围内的主要地震带是环太平洋地震带、带。世界范围内的主要地震带是环太平洋地震带、地中海喜马拉雅地震带或欧亚地震带和大洋中脊地地中海喜马拉雅地震带或欧亚地震带和大洋中脊地震带。我国恰位于环太平洋和欧亚地震带两大地震震带。我国恰位于环太平洋和欧亚地震带两大地震带之间。带之间。 594 地震带的分布l （1 1）俯冲边界俯冲边界环太平洋地震带是最强烈的地震带，占环太平洋地震带是最强烈的地震带，占全球全球8080浅缘、浅缘、9090中源及全部深源地震，释放能量占全球中源及全部深源地震，释放能量占全球7676。多沿海沟分布，且呈。多沿海沟分布，且呈4545向下倾斜，
32、为贝尼奥夫地震向下倾斜，为贝尼奥夫地震带。特点：地震带宽，频次高，震级大。带。特点：地震带宽，频次高，震级大。 604 地震带的分布l （2 2）碰撞边界碰撞边界阿尔卑斯喜马拉雅印尼地震带为世阿尔卑斯喜马拉雅印尼地震带为世界上第二大地震带，释放能量占全球的界上第二大地震带，释放能量占全球的2222，地震带宽，多，地震带宽，多为浅源地震。为浅源地震。l （3 3）分离型边界分离型边界大洋中脊地震带地震带窄，但延伸长大洋中脊地震带地震带窄，但延伸长度大（度大（64000km64000km），多为浅源地震。），多为浅源地震。614 地震带的分布624 地震带的分布l 全球地震震中分布图全球地震震中分
33、布图634 地震带的分布l 火山分布火山分布p 现代活火山已知共有523座(其中455座在陆地上，68座位于海底)，而死火山则多得无法统计。这些火山在地理位置上分布很不均匀，呈狭长的火山带分布，主要集中在以下3个带。 环太平洋火山带集中分布于太平洋西缘和北缘的岛弧及东缘沿岸山脉，占世界活火山的3/5，火山活动频繁而强烈，素有“火环”之称。 阿尔卑斯(地中海)-喜马拉雅-印度尼西亚火山带，横贯欧亚大陆南部，向西延入大西洋中脊，东南端与环太平洋火山带相接，有活火山百余座，占世界活火山的1/5。 大洋中脊及大陆裂谷火山带。主要包括太平洋、印度洋、大西洋洋中脊及红海、东非裂谷带等。644 地震带的分布
34、l 火山分布火山分布p 环太平洋火山带、阿尔卑斯(地中海)-喜马拉雅-印度尼西亚火山带、大洋中脊及大陆裂谷火山带。655 地震的观测l 地震仪地震仪p 记录地震波的仪器称为地震仪，它能客观而及时地将地面的振动记录下来。第一台精确的地震仪，于1880年由英国地理学家约翰米尔恩在日本发明，他也被誉为“地震仪之父”。665 地震的观测l 重力仪：地面，卫星重力仪：地面，卫星6730个连续相对重力观测站和1个超导重力站组成的重力观测网700个重力测点组成的相对重力测量网100个绝对重力测点组成的绝对重力测量网5 地震的观测l 形变：形变：GPSGPS、InSarInSar685 地震的观测l 形变：形
35、变：GPSGPSp 中国大陆构造环境监测网络p 中国地震台网中心69260个GNSS连续跟踪站网络2000个GNSS非连续跟踪站网络6 地震灾害l 由地震产生的灾害称为地震灾害。可以分为：由地震产生的灾害称为地震灾害。可以分为：p 原生灾害原生灾害。由地震直接产生的灾害称为地震原生灾害或地震直接灾害。p 次生灾害次生灾害。由于工程结构物的破坏而随之造成的诸如地震火灾、水灾、毒气泄漏与扩散、爆炸、放射性污染、海啸、滑坡、泥石流等灾害。有时次生灾害造成得损失比直接灾害损失还要严重。p 诱发灾害。由地震灾害引起得各种社会性灾害，如瘟疫、饥荒、社会动乱、人的心理创伤等。706 地震灾害l 地震灾害的特
36、点：地震灾害的特点：p 地震灾害发生突然、来势之猛，可在几秒到几十秒钟内摧毁一座文明的城市p 地震成因的特殊性使得地震临震预报工作还很不成熟。 p 地震不仅直接毁坏建筑物、造成人员伤亡，还不可避免地诱发多种次生灾害。 717 地震预报l 地震预报是在地震发生前通过对各种前兆资料的地震预报是在地震发生前通过对各种前兆资料的分析和研究，对未来可能发生地震的大小、地点和分析和研究，对未来可能发生地震的大小、地点和时间做出明确的判定。时间做出明确的判定。l （一）预报的主要内容（一）预报的主要内容72地震预报地震参数预报地震灾害预测地震灾害损失预测时间、地点和强度的预报。即狭义的地震预报。按预报的时间
37、长短，地震预报分为长期预测（几年到几十年或更长时间）、中短期预报（几个月到几年）和临震预报（几天之内）。预测未来地震灾害中人员伤亡和经济损失。地震灾害损失预测一般以地震灾度来衡量。7 地震预报l 地震预报地震长期预报地震预报地震长期预报是根据构造运动旋回和地是根据构造运动旋回和地震活动周期进行的。在特定区域内未来几年或几十震活动周期进行的。在特定区域内未来几年或几十年内地震的预测已经取得了比较满意的成功。年内地震的预测已经取得了比较满意的成功。l 地震的中短期预报和临震预报地震的中短期预报和临震预报还远未取得成功。还远未取得成功。l 地震的短临期预报主要基于先兆现象的观察，而地震的短临期预报主
38、要基于先兆现象的观察，而先兆现象并不是在所有的地震发生之前都会出现。先兆现象并不是在所有的地震发生之前都会出现。l 地面倾斜或隆起以及海拔高度的缓慢升降是岩石地面倾斜或隆起以及海拔高度的缓慢升降是岩石发生应变最可靠的标志。发生应变最可靠的标志。7 地震预报l 最具实用意义的则是强应变岩石中产生的微小裂最具实用意义的则是强应变岩石中产生的微小裂隙或裂缝。应变积累过程可能引起一系列小地震（隙或裂缝。应变积累过程可能引起一系列小地震（前震），它们是大地震即将来临的前兆。前震），它们是大地震即将来临的前兆。l 19751975年，我国科学家根据地表的缓慢倾斜、磁场年，我国科学家根据地表的缓慢倾斜、磁场
39、波动和无数小的前震成功地预报了海城波动和无数小的前震成功地预报了海城7.37.3级地震。级地震。这次地震使半个城市被毁，但由于震前已把这次地震使半个城市被毁，但由于震前已把100100多多万居民转移，因而仅造成几百人死亡。这是最著名万居民转移，因而仅造成几百人死亡。这是最著名的成功预报地震的实例之一。的成功预报地震的实例之一。7 地震预报l 地震预报的方法地震预报的方法p (1)大地形变测量异常分析 目前，大面积形变测量在地震的长、中期预报，跨断层定点和流动测量在中、短期预报方面已取得较好的效果。p (2) 定点形变测量 震源断层在震前存在预滑和膨胀扩容现象。愈临近地震愈显著。预滑形变的传播机
40、制是一种低频长周期形变波，监测研究定点形变观测中记录的大量信息并进行图象类比分析可作为临震预报的一种方法。p (3)水文地球化学方法 地震孕育过程能引起地壳内部多种地球化学参数的变化。其中地下水气体组分的变化与强震孕育密切相关。氦和氡异常可以作为地球化学前兆的中长期指标。氦场随时间变化是稳定的，只有出现地震时才有明显的变化。在构造破碎区等区域，氦含量可达到最大值。 7 地震预报l 地震预报的方法地震预报的方法p (4)地下水动态微观异常 地下水动态预报地震的方法已在地震监测预报实践中发挥了重要的作用。但是，迄今国内外应用于地震测报的异常信息主要还是宏观的，微观异常的研究则很少。 p (5)地电
41、阻率法 地电阻率法以研究孕震过程中的电现象或地球介质电性参数的变化为对象，是孕震过程综合研究的重要组成部分。p (6)地磁短周期变化 按照压电理论，应力变化将引起地下岩石产生感应电流，从而引起地磁变化异常。 卫星监测数据7 地震预报l 地震预报的方法地震预报的方法p (7) 氡气异常：有不少例子p (8) 地热变化：应力积累，产生热 p (9)钻孔应力、应变异常，重力异常等p (10) 高频 GPS：近年发展的手段p (11) 红外卫星监测p p地震综合预报：寻找交集地震综合预报：寻找交集7 地震预报l 地震预报的方法地震预报的方法787 地震预报l 地震预报的方法地震预报的方法( (辅助信息辅助信息) )79总结l 本讲主要讲授了地震的基本概念、地震的成因和本讲主要讲授了地震的基本概念、地震的成因和分类、地震的空间分布、地震灾害、地震预报概述分类、地震的空间分布、地震灾害、地震预报概述等。等。l 重点重点p 地震的一些基本概念（震中、震级、烈度、地震波等）p 板块弹性回跳学说p 构造地震及断层的相关概念p 地震带的分布p 地震预报概述l 下一讲：下一讲：第第1414讲讲 地幔、内核与外核地幔、内核与外核80
