第三章地球的脾氣2(1 / 3)

第三章地球的脾氣2

開創新生麵的火山地震和陷落地震

人們很早就注意到火山噴發前後伴生有地震,這就是火山地震。

意大利著名的維蘇威火山東南坡上的龐貝古城,63年2月5日曾發生較強烈的地震,其後的16年裏便經常發生小地震。79年8月24日地震活動達到高潮,接著維蘇威火山開始大爆發,火山噴出的熔岩、浮石、碎石、火山灰埋葬了整座龐貝古城,直到1592年當地修築水渠時才發現其遺跡。1748年開始進行發掘,1763年才證實這就是被地震和火山爆發毀滅了的龐貝古城。龐貝古城的兩萬多居民,如果能夠意識到火山爆發前持續了十多年的一千多次地震是火山大爆發的先兆,就可能避免全城覆滅的命運,龐貝燦爛的古代文化和文明,就可能較多地流傳下來。

1855年,有人根據南太平洋新西蘭惠靈頓地震造成的地麵上升情況,認為這次地震與火山爆發在成因上有密切關係,推測火山地震是地下岩漿上湧注入地下岩層裂隙,裂隙中的壓力增高使地表岩層破裂導致火山噴發,噴發時大量氣體在火山口附近爆炸形成地震。

後來科學家們在火山周圍建立地震台,監測火山地震的活動情況。日本學者分析地震儀觀測記錄到的火山地震的地震波,發現地震波的衝擊方向都指向火山中心,因此認為火山地震是由於岩漿大量噴發之後,火山內部壓力減小,引起火山的岩層斷裂錯動而形成地震,所以火山地震群大都發生在火山大爆發之後。

在有活火山的地區,經常發生地震。從20世紀60年代開始,多火山的國家都在火山周圍建立地震觀測台網,用以觀測地震活動情況,並以此監視火山的活動。經過觀測研究,許多科學家認為,當地質構造運動使地殼局部區域改變狀態變得軟弱時,岩漿就趁機上湧,並沿隙縫衝出地麵,形成岩漿噴發時的火山地震。另外,當岩漿注入地下斷層裂隙後,可能降低斷層麵上的摩擦力,加強斷層附近地應力,改變地應力的平衡分布,使斷層錯動發生地震,同時岩漿噴出地表形成火山爆發。但發生在火山區域的地震不一定都是火山地震,例如,日本首都東京位於著名的富士山火山群區域,1923年發生的毀滅了東京的大地震不是火山地震,也沒有引起火山爆發。

世界上火山帶與地震帶的分布基本一致。火山主要分布在太平洋沿岸及其弧形島嶼地帶,形成“太平洋火山環”。另外,中亞至地中海一帶火山也比較多。意大利、日本、印度尼西亞、堪察加半島、墨西哥、智利、夏威夷群島等多火山的國家和地區,常發生火山地震。

我國的火山主要分布在東北、內蒙古、山西、雲南、新疆和台灣。東北長白山區的白頭山火山曾於1597年和1702年爆發過,黑龍江德都縣五大連池火山也曾於1720年爆發過,這幾次火山爆發都可能伴有一些小地震。台灣大屯火山群的七星山火山,至今還在繼續活動,是我國著名的活火山,經常發生微弱的火山地震。新疆於田縣蘇巴什以南昆侖山中大阪西溝附近的火山,1951年5月27日曾爆發,爆發時發出巨響,從火山口噴出圓柱狀的煙灰,飛出石頭,由於噴發不甚猛烈,未引起較大的地震。

沒有人否認火山爆發會引起地震,但火山地震一般都很小,數量也很少,僅占全世界地震總數的百分之幾。通過觀測火山地區的地震活動來預報火山爆發,已成為很有效的辦法。

另外,在我國廣西、貴州、雲南東部分布有石灰岩地下溶洞的地區和全國各地的某些礦區,有時由於溶洞、礦山采空、地下水過量開采致使地表塌陷,會引起局部範圍的地麵震動或破壞,這就是人們熟知但少見的陷落地震。與構造地震和火山地震比較,陷落地震數量極少,影響範圍極小,都屬於小地震之列。例如,1935年廣西百壽縣安和鄉屯浪弄發生一次較大的陷落地震,僅崩陷了三四萬平方米,陷坑附近房屋屋瓦掀動,十多公裏範圍內的居民受到驚駭。

陷落地震越來越受到人們的特別重視。煤礦采空區自然塌陷和人為放落采空區頂板造成的地震較普遍。例如,1973年5月30日起,山西省大同煤礦區微弱地震次數逐日增多,5天後每日達80多次,6月14日發生兩次較大的有感地震後,地震次數進一步猛增到一天內發生240多次小地震,緊接著就發生了礦井采空區塌落(冒頂),形成震級達4級的陷落地震,之後小震次數急速減少,很快就趨於平息。礦區陷落地震的這一普遍規律,已被用來監測預報礦山采空區的自然塌落,成為保障礦區安全生產的重要手段之一。

除構造地震、火山地震和陷落地震外,隕石墜落衝擊地麵、陡峻的山坡和海岸崩塌等,也會形成地震,這些自然原因造成的地震,統稱為天然地震。開山炸石、采礦爆破、地下核爆炸等也產生地震,稱為人工地震。地下核爆炸促進了地震學的發展,地震觀測又使核試驗的秘密暴露在光天化日之下。

強大的地下核爆炸是人工地震,它產生的地震波雖然比大地震微弱得多,但同樣傳遍全世界,用靈敏度很高的地震儀可以把它記錄下來。任何國家在任何地區進行地下核試驗,設有地震台的國家,幾分鍾後就能分析出核爆炸的時間、地點和量級(核爆炸的大小)。因此,如今的地震學已不僅僅是一門重要的基礎科學,而且躍入了尖端科技領域,開創了應用地震學的新生麵,推動著其他學科的迅速發展。