地震問答
地震是怎麼回事
1975年2月4日19時38分左右,北京的居民普遍感覺到這裏的大地在震動。懸掛在天花板上的吊燈突然來回動蕩,盡管隻有片刻時間,人們都清楚地覺察到了。在此以前大約兩分鍾,即19時36分,遼寧南部的海城、營口地區,人們也都感到大地在震動,而且震動更為強烈,地麵顛簸搖晃,使人無法站穩,許多房屋遭到了破壞,持續了30秒鍾左右。
這是怎麼回事呢?地震發生了。水有源,樹有根,這麼多地方都在震動,哪裏是起頭的地方呢?原來就在海城縣東南營口縣東北,北緯40.6°、東經122.8°的地下16千米深處。這個震動的發源處稱為震源;地麵上與震源正對著的地方,稱為震中;地麵上其他地點到震中的距離,叫震中距;到震源的距離,叫震源距;從震中到震源的垂向距離,叫震源深度;震中附近震動最大,一般也就是破壞最嚴重的地區,叫極震區;在地圖上把地麵破壞程度相似的各點連接起來的曲線,叫等震線。在一般情況下,距離震中越遠,震動也就越弱。但地麵破壞最強烈的地方,往往並不是震中所在處,而是在稍微離開震中一些的地方,這裏常稱為宏觀震中。
地震時的震動,是以波動的形式從震源向四麵八方傳播出去的,這種因地震而產生的波動,就是地震波。
為什麼會從震源傳出這陣陣波動?地震究竟是怎麼回事?目前雖然還不能把一切問題都講清楚,但可以肯定地回答,地震的發生,是地球最外邊這一層岩石構成的地殼在運動的表現,是震源所在處的物質發生形體改變和位置移動的結果。這和大海之有波濤洶湧,天空之有風雲變幻一樣,是一種自然現象,完全可以認識的。強烈地震時人為什麼會站立不穩
曆史記載常常形容強烈地震發生時,“人坐凳上如在船上,暈暈騰騰”;“人如坐波浪中,莫不傾跌”;真是“恍如空中旋磨蟻,又似弄舟江心裏”,甚至牛馬也“伏不能起”。
為什麼人會站立不穩?這是由於地震波的影響。在距震中較遠的地方,橫波所形成的水平晃動,使地麵很快地來回搖晃,人自然就會感到“暈暈騰騰”、“如在船上”。如果是在極震區內,加上縱波所形成的上下跳動也很厲害,那就會顯得又搖又蹦,前仰後合,自然就要站立不穩了。所以地震時,一般年老體弱的人,就更需要提前離開建築物,免得臨時張惶失措。
此外,在某些地區,強烈地震時人站在地上還會有一種軟綿綿的感覺,仿佛地要陷下去似的。所以古書上對地麵出現的鼓包有“其土虛浮,踐之即陷”的記載。其實,地並沒有陷下去,而且地震一過,結實如故,這不過是強烈地震時土地表現出來的一種暫時性的特點。有人認為,在短促迅疾的強烈震動作用下,地表土層可以失去原來的黏結性,而表現出液體的某些性質,所以有軟綿綿的感覺。這種作用在含有較多水分的細沙層中尤為明顯,可以使得整個沙層都具有了液體的一些性質,因此就顯得更軟了。為什麼會發生地震
這個問題現在世界上有多種多樣的解釋或設想、的確,發生地震的某些根本性原因還有待探討,但已經認識到的事實告訴我們:不管地震發生的根本原因是什麼,不管哪一種或哪幾種物理現象對某一次地震的發生起了主導作用,總是那裏的岩石發生了破裂,特別是要把能量轉化為機械能才能促使岩石破裂,產生震動。
絕大多數地震發生在地球最剛硬的部分——地殼和地幔上部邊緣的岩石層裏麵。那裏的岩石在力的作用下發生破裂,這個破裂處就成為震源,震動從這裏開始。
剛硬的岩石為什麼會破裂呢?
首先,正因為它是剛硬的,所以才會破裂。如果它像生麵團那樣有很好的塑性,就不容易破裂了。如果是液體,更無所謂破裂。絕大多數地震都發生在地下70千米以內,特別集中在地下5~20千米上下,這不是偶然的。因為在地下較深的地方,溫度高,壓力大,在長期緩慢的力的作用下,雖是堅硬的岩石也具有一定的塑性,就不那麼容易破裂了。
岩石具有受力後發生破裂的性質,這是它會破裂的根據,但還得有力作用於它的身上才能使它破裂。在地下,存在著各種形式的力的作用,而且這些力會在地下某些處所積累加強,當增大到使那裏的岩石承受不了時,破裂就發生了。在這個變動中起主要作用的是地殼運動。
在地殼運動的過程中,地殼的不同部位受到了擠壓、拉伸、旋扭等力的作用,那些構造比較脆弱的處所就容易破裂,引起斷裂變動。這種變動成為地震的主要原因。全世界90%以上的地震,都是由於地殼的斷裂變動造成的,這類地震稱為構造地震。現在我們要預報、預防的,主要就是這種構造地震。此外,火山爆發、洞穴坍塌等也可造成地震,但數量都很少,規模也很小。因此地震也可以說是現今地殼運動的一種表現。
一年中地球上的地震有多少
談到地震,似乎有點稀罕。其實地震是一種很普通的自然現象,幾乎和刮風下雨一樣尋常。地球上天天都有地震發生,而且多到1天就要發生1萬多次,1年約有500萬次。世界上許多地方都經常在發生地震,這些地震絕大多數很小很小,不用靈敏的儀器便察覺不到。這樣的小地震約占1年中地震總數的99%,剩下的那1%,約5萬次,才是人們可以感覺出來的。其中能造成破壞的約有1000次,而且大部分還不是很強烈。達到1975年2月4日海城地震那樣強烈程度的,平均每年約十幾次。至於更為強烈的地震,平均每年大約一次。總的規律是越小的地震越多,越大的地震越少。因此並不是一有地震發生,就會造成災害,絕大多數地震對人類並沒有多大影響。
地震的大小,常用震級①來表示。震級是根據地震時放出能量的多少來劃分的,震級越高,地震越大,釋放出來的能量也就越多。地球上平均每年發生的各級地震次數大致如下表所示:
地震震級 8.0~8.9 7.0~7.9 6.0~6.9 5.0~5.9 4.0~4.9 3.0~3.9 2.5~2.9 <2.5
地震次數 1 18 120 800 6200 49000 100000 4850000
①我國使用的震級標準是國際上通用的震級標準,在國外常稱為裏氏震級。
在一般情況下,小於3級的地震人們感覺不到;3級以上才有感覺,習慣上稱為有感地震;5級以上便能造成破壞,習慣上統稱為破壞性地震或強烈地震。地震的能量有多大
一次強烈地震發生時,全世界大部分地區都可以記錄到它所產生的震動,真可以說是“震撼全球”了。它所釋放出來的能量是很大的。
不同震級的地震通過地震波釋放出來的能量大致如下表所示;
震級 能量(單位:焦耳) 震級 能量(單位:焦耳)
0 6.3×104 5 2×1012
1 2×106 6 6.3×1013
2 6.3×107 7 2×1015
2.5 3.55×108 8 6.3×1015
3 2×109 8.5 3.55×1017