正文 第七章 災害(2 / 3)

在華夏大地,北至哈爾濱,南至安徽蚌埠、江蘇清江一線,西至內蒙古磴口、寧夏吳忠一線,東至渤海灣島嶼和東北國境線,這一廣大地區的人們都感到異乎尋常的搖撼。強大的地震波,以人們感覺不到的速度和方式傳遍整個地球。

美國阿拉斯加帕默天文台驟然響起了扣人心弦的警鍾,阿拉斯加州上下跳動了八分之一英寸。美國全國地質調查所稱:中國北京東南一百英裏,北緯39.6°,東經118.1°,在天津附近,發生8.2級地震。日本宣布,中國發生7.5至8.2級地震。震中在內蒙古地區,即北緯43°,東經115°。瑞典宣稱,中國發生8.2級地震。香港的英國皇家天文台宣布:中國發生8級左右的地震,震中在北緯39.6°,東經118.1°,距唐山極近。中國台北中央氣象局稱中國發生8級地震。

中國新華社於7月28日向全世界播發如下消息:新華社1976年7月28日訊:我國河北省冀東地區的唐山——豐南一帶,7月28日3時42分發生強烈地震。……

大自然警告過:似乎是一場無法預料、無法阻止的浩劫,可是大自然又確實警告過,這些警告使那些災難發生後重新收集資料的那些地震學者們,感到毛骨悚然和深思。隻是,對於“7.28”來說,這一切都太晚了。

恐怖極了的魚:據蔡家堡、北戴河一帶的漁民說,魚兒象瘋了一般。在七月二十八日前後,各種魚紛紛上浮、翻白,極易捕捉,漁民遇到了從未有的好運氣。

歧門河閘附近,光著身子的孩子們用小網兜魚,魚兒簡直是往網裏跳,數小時就能兜幾十斤魚。唐山市趙各莊煤礦陳玉成說,七月二十四日,他家裏的兩隻魚缸裏的金魚,爭著跳離水麵,躍出缸外,把跳出的金魚放回去,金魚居然尖叫不止。唐山柏各莊養魚場的霍善華介紹說,七月二十五日,魚塘中一片嘩然的響聲,草魚成群跳躍,有的跳離水麵一尺多高。更有奇者,有的魚尾朝上頭朝下,倒立水麵,竟螺旋一般飛快地打轉。

唐山以南天津大沽口海麵,“長湖”號油輪的船員介紹,七月二十七日那天,油輪周圍的海蜇忽然增多,成群的小魚急促地遊來遊去,放下鉤去,片刻就能釣上一百多條。

失去“理性”的飛蟲、鳥類和蝙蝠:唐山以南天津大沽口海麵,“長湖”號油輪的船員目睹,七月二十五日,油輪四周海麵的空氣吱吱地響,一大群深綠色翅膀的蜻蜓飛來,棲在船窗,桅杆和船舷上,密匝匝的一片,一動不動,任人捕捉驅趕,一隻也不起飛。不久,船上的騷動更大了,一大群五彩繽紛的蝴蝶、土色的蝗蟲、黑色的蟬,以及許許多多麻雀和不知名的小鳥也飛來了,仿佛是不期而遇的大聚會,最後飛來一隻色彩斑斕的虎皮鸚鵡,傻傻地立在船尾一動不動。

天津市郊木場公社和西營門公社都看見成百上千隻蝙蝠,大白天在空中亂飛。唐山以南寧海縣潘莊公社西塘坨大隊一戶社員家,從七月二十五日起,房梁下的老燕就象發瘋一樣,每天將小燕從巢裏拋出去,主人將小燕撿回去,隨即又被老燕拋出去。七月二十七日,老燕帶著剩下的兩隻小燕飛走了。七月二十七日,遷安鄉社員看到,蜻蜓如蝗蟲般飛來。飛行隊伍寬一百多米,自東向西,持續約十五分鍾之久。蜻蜓飛過時,一片嗡嗡地響聲,氣勢之大,令人目瞪口呆。

動物界的逃亡大遷徙:七月二十七日,唐山地區灤南縣王蓋山的人們親眼看見成群的老鼠在倉惶奔躥,大老鼠帶著小老鼠跑,小老鼠則相互咬著尾巴連成一串。有人感到好奇,追著打,好心人勸阻說:“別打啦,怕是要發水”。

七月二十五日上午,撫寧縣,有人看到一百多隻黃鼠狼,大的背著或叼著小的擠擠挨挨地從古牆洞鑽出,向村內大轉移。天黑時分,有十多隻在一棵核桃樹下亂轉,當場被打死五隻,其餘的則在不停地哀嚎,有麵臨死期的恐慌感。二十六日、二十七日,這群黃鼠狼繼續向村外轉移,一片驚慌氣氛。

敏感的飛蟲、鳥類及大大小小的動物,比人類早早地邁開了逃難的第一步。然而人類卻沒有意識到這就是來自大自然的警告。他們萬萬沒有想到,一場毀滅生靈的巨大災難已經迫近了。

不可捉摸的信息:大自然確實在警告人類。唐山東南的海岸線上,浪濤在發出動人心魄的喧響。七月下旬起,北戴河一帶的漁民就感到疑惑:原來一向露出海麵的礁石,怎麼被海水吞沒了。距唐山較近的蔡家堡至大神堂海域,漁民似乎不太相信自己的眼睛:那從來是碧澄澄的海水,為什麼變得一片渾黃?在不平靜的海的深處,就象有一條傳說中的龍尾在擺動,在攪動著海底深處的泥土。

據當時在秦皇島附近水域中作業的一位潛水員說,他看見了一條彩色絢麗的光帶,就象一條金色的火龍,轉瞬即逝。

水!水也在向人類發出警告!在唐山地區灤縣高坎公社有一口井,這口井並不深,平時用扁擔就可以提水,可是在七月二十七日這天,有人忽然發現扁擔掛著的桶已經夠不到水麵,他轉身回家取來井繩,誰知下降的水又忽然回升了,不但不用井繩,而且直接提著水桶就能打滿水!那些天,唐山附近的一些村子裏,有些池塘莫名其妙地幹了,有些地方又騰起水柱。水!忽降忽升的水!它在向人類傳遞大自然的什麼信息呢?

距唐山二百多公裏,海拔一千三百五十米的延慶縣佛爹頂上的一台測雨雷達,以及附近一台空軍警戒雷達,二十六日、二十七日,連續收到來自京、津、唐上空一種奇異扇形指狀回波,這種回波與海浪幹擾、晴空湍流等引起的回波都不一樣,使監測人員十分惶惑。而京、津、唐人們就在這個強大的磁場中毫無知覺的穿行。

七月二十七日,唐山北部一個軍營裏,幾個士兵驚叫起來,他們發現地下的一堆鋼筋,莫名其妙地迸發出閃亮的光,仿佛一個隱身人在那裏燒電焊。在京、津、唐地區,半夜不少人家中關閉的日光燈依然奇怪地亮著。

在唐山林西礦區,飄來一股淡黃色的霧,它障人眼目,令人迷惑。人們被那股異味熏糊塗了,他們已經看不清這世界的麵目,更弄不清大自然正在醞釀著什麼樣的悲劇。如果這些奇異的信息都能夠及時地被采集、被集中、被傳送、被處理,那麼對這場災禍的描述也許完全可能是另一個樣子。遺憾的是機會喪失了!人們眨著迷惑的眼睛,迷迷蒙蒙、不知不覺地走到七月二十七日深夜。

大毀滅前的“7.27”深夜:唐山市郊栗園公社茅草營大隊王財在深夜十二點鍾看完電影回家,看見四隻鴨子依然站在門外,一見主人,它們齊聲叫起來,伸長脖子,張開翅膀,搖搖晃晃地撲來,王財走到那兒,它們就追到那兒,拚命地用嘴擰他的褲腿。唐山市郊栗園公社的王春衡,親眼看見他二大爺家裏的貓隔著帳子撓人,非把人撓醒不可。那一夜,唐山周圍方圓幾百公裏的地方,人們都聽見了長時間的尖厲的犬吠。

唐山市殷各莊公社大安各莊李孝生養的那隻狼狗,那一夜死活不讓他睡覺,狗叫不起他,便在他的腿上猛咬了一口,疼得他跳起來,追打這條忠實的狗。豐南縣畢武莊公社李極莊大隊劉文亮,深夜被狗叫吵醒;當時他家的狗在院內使勁撓著他的房門,他打開門放狗進來。狗卻要把他拖出屋去。

唐山市遵化縣劉備寨公社安各寨大隊張洪祥家的狗也叫個不停,一直叫到張家的人下床,狗在張洪祥兄弟的腿上咬了一口,象引路似的,奔向屋外。豐南縣闌高莊公社於北大隊王有才妻那天晚上由公社回家剛走到門口,家裏的公狗突然從門口向她撲來,阻撓她進院。

夜越來越深。這是一個充滿喧囂的夜。七月二十八日就是在這不安的氣氛中來臨的。一時三十分,撫寧縣大山頭養貂場張春柱被一陣“吱吱”的叫聲驚醒,全場四百一十五隻貂,象炸營一樣在籠裏亂跳,驚恐萬狀。

與此同時,豐潤縣白官屯公社蘇官屯大隊養雞場也出現一片混亂:一千多隻雞來回亂串,上窗台咯咯怪叫。三點多,豐潤縣左家塢公社揚穀塔大隊的一百多匹馬全部掙斷韁繩,爭先恐後跑出馬廄,在大路上撒蹄狂奔。

就在眼前了。昌黎縣有幾個看瓜員,看到距離他們二百多米遠的上空忽然明亮起來,照得地麵發白,西瓜地中的瓜葉、瓜蔓清晰可辨。“怎麼,天亮了?”,但一看表才三點多鍾。正奇怪,天又變暗了,又如墨染的一般。

那一刻,大地正沉浸在毀滅之前的寧靜之中。顯然,在唐山大地震前,許多人都收到了大自然的警告信號。這些信號具有不唯一性——天氣悶熱也會使雞犬不寧,連日多雨也會使井水突漲,人們也正是用最尋常的經驗解釋了那些“異常”。

1978年美國地質調查局出版的《地震情報通報》中,刊印了一張幽默照片:一隻閉眼張口、驚恐慘叫的黑猩猩。照片上方寫著“為什麼我能預報地震而地震科學家們不能?”這是人類的自責。然而人們常常忘了:人是社會的動物,即使在同自然界的鬥爭中,人也隻是作為一個整體,才能顯示出他們的力量。當人們各自為戰的時候,他並不比動物有更多的優越性。僅僅依賴本能,人甚至不如動物。在地震這樣重大而又神秘的自然災害麵前,人們沒有形成一個防犯的整體,沒有相應的通訊渠道和手段對自然界的異常信息進行及時的收集和處理,他們怎能不被突降的惡魔各個擊破?永遠記住大自然的警告吧。

4.美國阿拉斯加大地震

阿拉斯加州在美國最北部,其北部在北極圈以內,東部與加拿大為鄰,西隔白令海峽與俄羅斯遙望。由於位於太平洋火山地震帶上(美洲板塊與太平洋板塊的交界處),因此阿拉斯加州是美國最容易發生地震的州。阿拉斯加州幾乎每年都有一次7級地震,每14年都有一次8級或以上級別的地震。發生在1957年3月9日、1964年3月28日和1965年2月4日的三次大地震分別在“人類曆史上發生的八大最強烈地震”中名列第三、第二和第六位,也是北半球發生的最大的三次地震。

1957年地震概況:當地時間1957年3月9日14時22分美國阿拉斯加州安德烈亞諾夫群島的安德裏亞島及烏那克島附近海域發生地震,震級為裏氏9.1級,地震矩規模9.1,震中位於北緯51.57度,西經175.34度。此次地震導致休眠長達200年的維塞維朵夫火山噴發,並引發15米高的大海嘯,影響遠至夏威夷群島。

1964年地震概況:北京時間1964年3月28日3時36分13秒(當地時間27日17時36分13秒),美國阿拉斯加南部的威廉王子海峽發生了一次巨大地震。震級為裏氏8.4級(一說為裏氏9.2級),地震矩規模9.2,死亡178人,經濟損失約5億美元,是北美洲,也是北半球有史以來震級最大的地震。因地震被毀的民用樓房215幢,商用樓房157幢,有好幾幢大樓被夷為平地,高層或占地較廣的建築物差不多均受破壞。此次地震破壞性雖然很大,但由於當地人口密度相對較小,遭受的人員傷亡和經濟損失也比較輕。

地震震中位於北緯61.02度,西經147.65度。在安科雷奇市東120公裏,這個地點也是處在美洲板塊與太平洋板塊的邊界上。阿留申海溝的板塊消減帶向東延伸就通過這裏。地震就是太平洋板塊沿阿留申海溝向阿拉斯加之下俯衝而形成的。地震發生後約15秒鍾,安科雷奇市市民就感到了強烈的地麵振動,並持續半分鍾。震源深度在地下25~40公裏之間,破壞麵積13萬平方公裏,出現地麵變形的範圍超過26萬平方公裏。有感半徑達1500公裏,有感麵積130萬平方公裏。阿拉斯加州大部分地區、加拿大育空地區及哥倫比亞省等地都有強烈震感。大地震還引發了至少十二次餘震以及冰崩、山崩、海嘯和泥噴,其中一次餘震的震級達到了7.3級。

1964年地震中各地受到的損失:地震中,安科雷奇市發生了4次大滑坡。滑波發生的原因是由於該市地下18米處有一薄沙層。最大的一個滑坡體長2400米,寬180360米,這個滑坡由20米高的懸崖上滑來,滑出約150米,滑坡的端部直抵海中,至少有70棟房屋毀於此滑坡。沒受滑坡災害的街道,也出現了與滑坡邊緣平行的地裂縫,加重了房屋的震害。安科雷奇中學也受到嚴重的破壞。此外,自來水幹線、煤氣、下水道、電話線和電力係統都遭到了嚴重的破壞。

在震中以東72公裏處的瓦爾迪茲鎮是建築在羅比川三角洲的鬆軟地基上的港口,居民約500餘人(漁季時增加約一倍)。地震時三角洲前緣水下地基出現巨型滑塌,碼頭及鄰近沿岸地區被洗劫一空。距海稍遠的內陸地區,地震時處處塵土滿天,地麵翻騰仿佛海洋一般,裂口張開又合上,合上又張開。地裂縫縱橫交錯,有的裂縫寬達1.8米,長75米,深1.2米,約40米的民房和許多商店因有地裂縫穿過,牆基動搖,導致房屋倒塌,高壓電線火花四濺。全鎮的各種設施和建築物幾乎一半泡在海水中。地震後,隻得在距原鎮區6公裏以外地基較堅實的地方重建新鎮。

震中以西64公裏的威提爾是一個商港兼軍港,建於1942年。地震時,有居民70人,因地震死亡13人,約占1/5。港埠設備和房屋建築差不多全被破壞,地麵整體下沉約1.6米,海岸滑塌嚴重。震後又遭受狂浪席卷,海中的大小石塊(直徑2米或更大者),被狂浪卷入陸地撒滿街頭。陸上有座大油罐,能容載3800立方米汽油,也被狂浪掀起了好幾米。木材廠的整幢建築物亦被狂浪推移,發生位移。

震中西南153公裏處的蘇厄德港在小峽灣三角洲上,地震時,由於海岸下地基滑塌,使碼頭至陸內100餘米的地帶都產生了地裂縫,整個港區地麵下陷約1米。震後又遭海嘯狂浪和火災襲擊,港埠設備全部被毀,民房倒塌86幢,遭破壞的房屋260幢。因為港區破壞,重建困難,震後不得不將原港區開辟為旅遊區。

美國的加利福尼亞州沿海小鎮克雷森特城遭受海嘯5次襲擊,第一次浪高6米,最大一次浪高達9米,幾乎全部摧毀了這個城市。狂奔的海浪上岸後,衝倒建築物近百幢,沉船十多艘,傷亡200餘人,淹沒碼頭、倉庫和一座水泥廠。一些儲油管激起了三層樓高的海浪,浪尖上是燃燒的油層,一名幸存者回憶說:“我從未見過到這樣奇怪的情景,巨大的海浪拍擊著海岸,浪尖上滿是燃燒的火焰。”

1964年地震引發的次生災害:地震時地表變形規模很大,地震造成的地表岩層破裂總長度達800千米,與阿留申海溝平行。當地震瘋狂地襲擊而來時,安科雷季的地麵和建築物像波浪一樣上下起伏。地震隨著大範圍的垂直錯動,範圍達4452萬平方公裏。主要的隆起區在科迪亞克島南部至威廉王子海峽一線,垂直錯動的幅度抬升達11.5米,下降達2.3米。鬧市區的地麵突然崩裂,出現了兩條3.66米深,15.25米寬的大裂縫。正在野餐的一位男子和他帶著的兩個兒子被裂縫活活吞沒。在安克雷奇以東有一塊岩層長640公裏裂為兩半,阿拉斯加海岸地區隆起達10米。遠在夏威夷的地殼都發生永久變形。在震中320公裏半徑範圍內的沿海區有許多裂縫。地震造成的地下水變動,影響到歐洲、非洲和菲律賓。

由於地震造成海岸線變動和大麵積海底運動,這次地震還引發了大海嘯。當地時間1964年3月28日,即大地震後20~30分鍾,美國阿拉斯加南部的瓦爾迪茲港灣發生大海嘯,海嘯每隔11.5小時襲擊一次海岸。最大海嘯產生在半夜,又正值當地海潮之時,在瓦爾迪茲的入海口處,海嘯波高達30多米。到灣頂端其波峰倒卷時,巨浪高達50多米。到達科迪亞克島時為20多米。阿拉斯加受災最重,130餘人喪生,財產損失約5.4億美元。海嘯波及到美洲的太平洋沿岸、夏威夷和日本,直至南極,均有不同程度的損失。

地震時建築物遭到破壞,但這種破壞不是由於震動而是由於地崩造成的。震中區安克雷奇地震時形成4個地崩斷層。一般來說,位於地崩斷層附近的建築破壞不可避免。但由於安克雷奇是新建城市,大部分建築物設計時都考慮了抗震要求,因此地震時盡管發生不同程度的損壞,卻很少倒塌現象,因而傷亡較少。較高層的建築物受到的損失最大,而較矮小的框架結構房屋卻安然無恙。這是因為遠離震中的地方地震波的成分主要是長波,而高大建築容易同長波發生共振導致破壞。

此次地震由於大規模的冰崩、山崩、地裂、泥石流、地滑、塌陷等,使距震中160公裏以內的鐵路、公路、城鎮、村莊均遭受劇烈破壞,還使長近1000公裏,寬300公裏廣闊區域內的地殼產生形變。自科迪亞克主苡爾迪茲一線以北的廣大地麵下陷約12米,而此線以南的廣大地麵卻不斷上升,如蒙塔格島南端上升了11.6米,該島還向東南方向移動了15米,同時出現了近60公裏長的斷層,其斷層崖麵的高度超過11米。大地震後,當年內發生的500多次4級以上的餘震和50餘次6級以上的強餘震都出現在發生地麵變形的地區。

災難中的溫馨:1964年大地震發生時,阿拉斯加州大雪冰封。最令人感到驚異的是,如此巨大的破壞,竟然沒有發生一起搶劫,沒有出現任何混亂。當新聞記者趕來時,看到一個麵容憔悴、破衣爛衫、滿眼血絲、連續40多個小時沒合眼的警察,他平靜、不失幽默、不失禮貌地同記者打了個招呼:“先生們,早安!歡迎你們到這個地獄來!”給新聞記者們留下了深刻的印象。

兩次地震對美國地震預測工作的影響:美國在1964年阿拉斯加8.5級大地震之前並不十分重視地震預測工作。阿拉斯加大地震後,美國開始重視並逐漸加強地震預測研究。1965年普雷斯等人提出了地震預測和防止地震災害研究10年計劃。1977年美國國會通過了“減輕地震災害法案”,把地震預測工作列為美國政府地震研究的正式目標。

1965年地震概況:1965年2月4日,美國阿拉斯加州的拉特島發生地震,震中位於西經178.5度,北緯51.21度,震級為裏氏8.7級。地震引發了高達10.7米的海嘯,席卷了整個舒曼雅島。

5.環太平洋火山地震帶

環太平洋火山地震帶,包括太平洋東麵、北美洲和南美洲的西部山地,以及南、北美之間的加勒比—安的列斯地區,環太平洋火山地震帶是世界最大的火山地震帶,麵積占世界火山地震帶的一半,經常發生火山活動或地震。其中阿拉斯加是地殼中最不穩定的“環太平洋地震帶”的組成部分,很容易突然發生火山噴發和地震。

分布於瀕臨太平洋的大陸邊緣與島嶼。從南美西海岸安第斯山開始,向南經南美洲南端、馬爾維納斯群島(福克蘭群島)到南喬治亞島;向北經墨西哥、北美洲西岸、阿留申群島、堪察加半島、千島群島到日本群島;然後分成兩支,一支向東南經馬裏亞納群島、關島到雅浦島,另一支向西南經琉球群島、我國台灣、菲律賓到蘇拉威西島,與地中海--印尼地震帶彙合後,經所羅門群島、新赫布裏底群島、斐濟島到新西蘭。其基本位置和環太平洋火山帶相同,但影響範圍較火山作用帶稍寬,連續成帶性也更明顯。這條地震帶集中了世界上80%的地震,包括大量的淺源地震、90%的中源地震、幾乎所有深源地震和全球大部分的特大地震。

成因:環太平洋火山帶的直接成因是板塊的移動和碰撞,其東部是由於納斯卡板塊和可可斯板塊潛沒於向西移動的南美洲板塊之下;太平洋板塊的一部分以及細小的胡安德富卡板塊則潛沒於北美洲板塊之下。向西北移動的太平洋板塊的東北部分潛沒於阿留申群島弧之下,較西的部分則潛沒於堪察加-千島群島弧之下;太平洋板塊的南麵部分情況較複雜,一些麵積較小的板塊從馬裏亞納群島、菲律賓、布幹維爾島、湯加和新西蘭與其碰撞。印尼位於環太平洋火山帶及阿爾卑斯帶之間,東北部的島嶼包括新幾內亞靠近環太平洋火山帶;南部及西部的蘇門答臘、爪哇、峇裏、弗洛裏斯島及帝汶島則靠近阿爾卑斯帶。

加利福尼亞非常活躍的聖安德列斯斷層是一轉換斷層,抵銷了一部分在美國和墨西哥之西南的東太平洋隆起,該斷層引起許多小型地震,大約一天數起,其中大多是無感地震。

不列顛哥倫比亞和育空地帶是環太平洋火山帶的一個較大的火山活動範圍。這裏火山活動的劇烈,是因為當太平洋板塊與北美洲板塊磨擦,岩石廣泛地爆裂並產生斷層,情況與太平洋板塊在日本、菲律賓及印尼潛沒並形成火山不同。加拿大最大的火山位於這個地區。

埃齊紮山是一個大型的火山複合體,在過去數千年曾有幾次爆發紀錄,形成了一些火山渣錐和溶岩流。其他活躍的火山包括胡度山等。

6.古浪地震

1927年5月23日,古浪發生8級地震。地震波及甘肅、青海、陝西等地。武威、塔兒莊、張義堡、黑鬆驛、黃羊川等地破壞極為嚴重。古浪縣城受到嚴重破壞。據古浪縣誌記載:“是日將曉,初震一次,其勢尚微,……甫逾片刻,二次又來,霹靂一聲,穀應山鳴,數十丈之黃塵,繚繞空中,轉瞬天地異色,日月無光,城郭廬舍化為烏有,山河改觀,閭巷莫辨,號痛之聲,遠聞數裏,號稱三百戶之縣城,壓死男女七八百口,全城房屋,頹倒無遺。……統計城鄉之(死亡)人口四千有餘,牛羊馬(死亡)匹數達三萬。”雙塔地區田地裂縫很多,平地沉陷一條寬約5米,長約200米的大溝。水峽口大佛寺倒塌,廟內石碑全向西北扭轉倒下。《盛京時報》記載了武威縣城及周圍地區遭受地震破壞的殘酷情況:“地忽大震,一時山穀崩裂,日暗無光,城市廬舍倒塌者十之六七,繁富之區,化為丘墟,數千年之古跡,同時浩劫,哭聲震動天地,萬井為之無煙,曆來震災未有若此之殘酷劇烈者。茲經詳細調查僅武威一縣,計壓斃人口三萬五千四百九十五(原有人口八萬多),牛馬羊畜二十二萬二千零九十五頭,倒塌村莊一萬九千三百九十九座,房舍四十一萬八千四百四十二間,崩裂田地約十二萬三千六百六十九畝餘,其餘雜物等件,傷損不可數計。”當時世界大多數地震台,如上海徐家彙台、列寧格勒台、蘇黎世台、斯特拉斯堡台等十幾個台站都清楚地記錄到了這次地震。

7.地震波

由地震震源發出的在地球介質中傳播的彈性波。地震發生時,震源區的介質發生急速的破裂和運動,這種擾動構成一個波源。由於地球介質的連續性,這種波動就向地球內部及表層各處傳播開去,形成了連續介質中的彈性波。

地震波是指從震源產生向四外輻射的彈性波。地球內部存在著地震波速度突變的基幹界麵、莫霍麵和古登堡麵,將地球內部分為地殼、地幔和地核三個圈層。

地震被按傳播方式分為三種類型:縱波、橫波和麵波。縱波是推進波,地殼中傳播速度為5.5~7千米/秒,最先到達震中,又稱P波,它使地麵發生上下振動,破壞性較弱。橫波是剪切波:在地殼中的傳播速度為3.2~4.0千米/秒,第二個到達震中,又稱S波,它使地麵發生前後、左右抖動,破壞性較強。麵波又稱L波,是由縱波與橫波在地表相遇後激發產生的混合波。其波長大、振幅強,隻能沿地表麵傳播,是造成建築物強烈破壞的主要因素。

地球介質,包括表層的岩石和地球深部物質,都不是完全彈性體,但因地球內部有很高的壓力,地震波的傳播速度很大,波動給介質帶來的應力和應變是瞬時的,能量的消耗很小,因此可以近似地把地震波看作彈性波。

從震源發出的波動有兩種成分:一種代表介質體積的漲縮,稱為漲縮波,其質點振動方向與傳播方向一致,所以又稱縱波。另一種成分代表介質的變形,稱為畸變波,其質點振動方向與傳播方向垂直,所以又稱橫波。縱波的傳播速度較快,在遠離震源的地方這兩種波動就分開,縱波先到,橫波次之。因此縱波又稱P波,橫波又稱S波。在沒有邊界的均勻無限介質中,隻能有P波和S波存在,它們可以在三維空間中向任何方向傳播,所以叫做體波。但地球是有限的,有邊界的。在界麵附近,體波衍生出另一種形式的波,它們隻能沿著界麵傳播,隻要離開界麵即很快衰減,這種波稱為麵波。麵波有許多類型,它們的傳播速度比體波慢,因此常比體波晚到,但振幅往往很大,振動周期較長。如果地震的震源較深,震級較小,則麵波就不太發育。

波速隨頻率或波長而變化,這種現象叫做頻散。在完全彈性的平行層介質中,由於各種類型的波的疊加,在地表觀察到的麵波頻散是幾何原因造成的。在地球內部,由於介質的不均勻性和非完全彈性,會導致體波的頻散,這是物理原因造成的。由於頻散,波形在傳播過程中會發生變化。例如在震源處發出的一個脈衝,在遠處就可以散成一個波列。

將地球介質看成完全彈性體隻是一種近似。精密的觀測表明,地震波在傳播中的能量消耗有時是不能忽略的。在一定觀測點,波的振幅A隨時間t衰減可用A=Aoe-rx表示,r為時間衰減係數,Ao為初始振幅。波傳播x距離後,因能量損耗而導致振幅的減小,可用表示,a為距離衰減係數。表示能量消耗的另一個重要參數Q稱為品質因子,其定義是

E是一定體積的介質在一個周期的時間內所存儲的最大應變能,△E是同一時間內所消耗的能量。因為Q值對頻率的依賴關係比r或a弱得多,所以被普遍采用。由於波的散射也會引起地震波的能量消耗。

地震波在通過不同介質的界麵時也能發生折射和反射現象,隻是它的折射和反射比光波的折射和反射更加複雜。例如在P波入射的情況下,不但有折射P波和反射P波,同時還會出現折射的S波成分和反射的S波成分。

一般而言我們可將波分成橫波及縱波。橫波又稱機械波即波前進的方向與介質振動的方向是垂直的。而縱波又稱疏密波,既波前進的方向與介質振動的方向是平行的。而地震的p及s波是以英文的簡寫而成。p代表primarywave,primary有先到達的意思,也就是說p波的波速比較快,而s代表secondarywave即第二到達的波。所以地震發生時你會先感覺到p波,而後才會感受到s波。而我們所謂p波就是縱波,波速大約7~8km/s,而s波為橫波,波速約4~5km/s。地震發生時的p波造成我們的感覺是上下振動的,但時間維持較短,強度也要小,所以你不注意有時是感覺不出來的。而s波則是我們都知道的左右搖晃。

8.海底地震

海底地震

是地下岩石突然斷裂而發生的急劇運動。岩石圈板塊沿邊界的相對運動和相互作用是導致海底地震的主要原因。海底地震分布規律和發生機製的研究,是板塊構造理論的重要支柱。海底地震及其所引起的海嘯,給人類帶來災難。

海底地震主要分布在活動大陸邊緣和大洋中脊,分別相當於洋殼的俯衝破壞與擴張新生地帶。兩帶的地震活動性質截然不同。活動大陸邊緣地震帶。位於板塊俯衝邊界,主體是環太平洋地震帶,此外還包括印度洋爪哇海溝附近,大西洋波多黎各海溝及南桑威奇海溝附近的地震帶。環太平洋地震帶釋放的地震能量約占全球總量的80%。這裏既有淺源(<70千米)地震,也有中源(70~300千米)地震和深源(300~700千米)地震,地震帶較寬。震源深度通常自洋側(海溝附近)向陸側加深,構成一傾斜的震源帶,稱貝尼奧夫帶。全球幾乎所有的深源地震,以及大多數的中、淺源地震都發生在板塊俯衝邊界。全球最大震級(8.9級)即發生在這裏。大洋中脊地震帶。該處為分離型板塊邊界,隻有淺源地震,地震帶狹窄、連續,寬度僅數十千米,釋放的地震能量占全球總量的5%。

海底地震引發海嘯因素諸多,但主要因素有4個:首先,地震震級大。若地震震級小,則不足以激發海麵至海底整個水體波動;其次,地震機製。當海底地震機製為傾滑型地震時,亦即斷層上下錯動的地震,容易激發海嘯;再次,海底地震震源淺,易激發海嘯;第四,震源破裂過程。當地震發生在海底深部時,海嘯僅在開闊的海麵傳播,海浪波動幅度並不大,一般不具殺傷力,隻是當它逼進海岸時,波浪猛然抬升,才形成巨大的破壞力。

9.智利海嘯

智利海嘯

1960年5月,智利中南部的海底發生了強烈的地震,引發了巨大的海嘯,導致數萬人死亡和失蹤,沿岸的碼頭全部癱瘓,200萬人無家可歸,這是世界上影響範圍最大、也是最嚴重的一次海嘯災難。

智利東倚安第斯山脈,西臨太平洋海溝,根據現代板塊學說的觀點,處於太平洋板塊與南美洲板塊相互碰撞的地帶,由海底地震、火山噴發引起的海嘯,是智利一種常見的自然災害。在曆史上,智利和太平洋東岸的一些海濱城市,曾多次遭到海嘯的侵襲。

1960年5月,厄運又籠罩這個國家。從5月21日淩晨開始,在智利的蒙特港附近海底,突然發生了罕見的強烈地震。震級之高、持續時間之長、波及麵積之廣,實屬少有。大地震一直持續到6月23日,在前後1個多月的時間內,先後發生了225次不同震級的地震。震級在7級以上的有10次之多,其中震級大於8級的有3次。

當5月21日地震剛剛發生時,震動還比較輕微,但這種顫動與以往地震不同的是,它連續不斷地發生著。接著,震級一次高於一次,震動也一次比一次劇烈。倉皇之中,人們搖搖晃晃跑出室外。